目录
第1章增强现实概述

1．1增强现实的基本概念

1．2增强现实简史

1．3增强现实的呈现

1．3．1头盔显示器

1．3．2智能眼镜

1．3．3屏幕穿透式显示器

1．3．4空间增强现实

1．3．5遥在

1．4增强现实应用

1．4．1教育与培训

1．4．2医疗

1．4．3军事

1．4．4智能制造

1．4．5市场营销

1．4．6娱乐游戏

1．4．7通信

1．5增强现实与虚拟现实

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习题

第2章空间变换与相机模型

2．1增强现实中的空间

2．1．1空间坐标系

2．1．2空间关系的表示

2．1．3增强现实环境的坐标系

2．2空间变换与坐标变换

2．2．1刚体变换

2．2．2空间线性变换及对应矩阵

2．3相机的几何模型

2．3．1针孔相机模型

2．3．2相机成像模型

2．3．3相机畸变模型

2．4单视图定标基础

2．4．1投影矩阵的标定

2．4．2由投影矩阵估计内外部参数

2．4．3相机径向畸变校正

2．4．4投影仪与相机的校准

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习题





第3章基于平面标志的空间注册

3．1系统概述

3．2平面位姿估计

3．2．1单应性矩阵

3．2．2求解单应性矩阵

3．2．3从单应性矩阵分解旋转和平移

3．3平面标志的检测

3．4虚拟物体绘制

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习题

第4章基于3D点的空间注册

4．13D点定位

4．1．1三角定位法

4．1．2三边定位法

4．1．3航位推算法

4．1．4摄影测量法

4．2空间变换估计

4．2．1基于3D3D点对应的直接法

4．2．2基于3D3D点对应的刚体运动估计法

4．2．3基于3D2D点对应的方法

4．2．4基于形状匹配的方法

4．3增强现实中的注册跟踪

4．3．1增强现实显示器的配置

4．3．2虚拟物体注册

4．3．3增强现实中的空间变换

4．3．4常用传感器

4．3．5时间延迟问题

4．4注册跟踪系统

4．4．1基于传感器的定位跟踪

4．4．2基于视觉的定位跟踪

4．4．3混合定位跟踪

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习题

第5章特征点的检测与匹配

5．1特征检测基本原理

5．1．1角点检测

5．1．2斑点检测

5．1．3尺度不变性

5．2特征匹配基本原理

5．2．1处理像素值变化

5．2．2旋转不变性

5．3特征检测与匹配的代表性方法

5．3．1SIFT特征

5．3．2SURF特征

5．3．3ORB特征

5．4基于特征点对应的位姿估计

5．4．1鲁棒最小二乘

5．4．2随机采样一致性算法

5．5连续特征跟踪

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习题

第6章基于视频序列的空间注册

6．1双视图几何基础

6．1．1对极几何理论

6．1．2基础矩阵计算

6．1．3投影矩阵计算

6．1．43D稀疏重构

6．2图像序列的定标

6．2．1由运动恢复结构

6．2．2集束调整

6．2．3定标算法框架

6．2．4相机的实时跟踪

6．2．5SLAM简介

6．3空间有限重建

6．3．1有限重建的意义

6．3．2基于体元的重建

6．3．3场景重建的主要方法

6．3．4场景平面检测

6．4基于多视图的重建

6．4．1立体视觉原理

6．4．2双视图像的正则化

6．4．3稠密点重建

6．4．43D表面模型

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习题

第7章虚实融合中的一致性

7．1虚实融合中的一致性概述

7．1．1一致性的条件

7．1．2虚实融合的框架和流程

7．2虚实融合一致性相关的绘制技术

7．2．1真实感光照明模型

7．2．2绘制方程

7．2．3虚拟景物的实时绘制技术

7．2．4阴影生成技术

7．2．5可见性检测

7．3遮挡处理

7．3．1静态前景遮挡处理

7．3．2动态前景遮挡处理

7．4空间增强现实介绍

7．4．1投影系统与3D实体的几何校准

7．4．2投影系统与3D实体的颜色校准

7．4．3在任意表面上的图像投射

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习题

第8章真实场景的光照重建

8．1真实场景光照重建特点

8．1．1室外场景

8．1．2室内场景

8．2基于采集的光照重建方法

8．3基于参数求解的光照重建方法

8．3．1真实场景光照建模

8．3．2基于简化光照模型的光照参数求解算法

8．3．3较为完善的光照参数求解算法

8．3．4其他光照参数求解方法

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习题

第9章虚实场景间的光影交互与融合

9．1虚实景物间阴影的交互与融合

9．1．1阴影的概念及作用

9．1．2真实阴影的检测

9．1．3虚实阴影交互与融合方法

9．2虚实场景镜面映射效果交互与融合

9．2．1真实场景在虚拟物体表面上的镜面映射

9．2．2虚拟物体在真实场景表面上的镜面映像

9．2．3虚实场景镜面映射效果融合方法

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习题

第10章增强现实中的图像融合

10．1图像融合与增强现实

10．2基于抠像合成的图像融合

10．2．1图像合成

10．2．2蓝幕抠像

10．2．3自然图像抠像

10．3其他融合方法

10．3．1多分辨率融合

10．3．2基于图割的融合

10．3．3泊松融合

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习题

第11章人机交互与应用

11．1AR交互概述

11．1．1人机交互的概念与基本模式

11．1．2人机交互的发展历史

11．1．3增强现实环境中交互的特点

11．2用户与虚拟物体的交互

11．2．13D交互

11．2．2虚拟现实的交互设备

11．2．3自然交互

11．3虚拟物体与现实环境的交互

11．3．1实体交互界面

11．3．2标志物驱动的交互

11．3．3虚拟物体在现实中的几何约束

11．3．4虚拟角色在现实中的语义约束

11．4增强现实的开发平台

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习题

参考文献

附录A优化方法

A．1线性最小二乘法

A．2齐次线性最小二乘法

A．3高斯牛顿最小二乘法

附录B旋转矩阵的优化

附录CPnP问题的雅可比矩阵

附录D基础矩阵的一般性推导

附录E图片参考来源