編輯推薦:增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（augmented reality）技術(shù)旨在增強(qiáng)人類的感知能力。隨著相關(guān)技術(shù)（如圖像圖形處理技術(shù)、模式識別技術(shù)、多媒體技術(shù)、信息技術(shù)等）以及顯示與跟蹤設(shè)備的高速發(fā)展，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)開始邁出實(shí)驗(yàn)室，在醫(yī)療、交通、教育培訓(xùn)、航天、工業(yè)維修等領(lǐng)域得到初步的應(yīng)用。樂觀者甚至預(yù)言，不久的將來增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)終端有可能會(huì)取代智能手機(jī)等移動(dòng)終端，成為下一代智能計(jì)算與顯示平臺(tái)，在各個(gè)專業(yè)領(lǐng)域得到大規(guī)模應(yīng)用，并將以顛覆性的方式改變?nèi)藢κ澜绲恼J(rèn)知手段，從而極大地改變我們的生活方式。

內(nèi)容簡介:增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Augmented Reality，AR）技術(shù)能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)中的虛擬物體或信息融入到真實(shí)世界中，從而能夠極大地增強(qiáng)人對現(xiàn)實(shí)世界的體驗(yàn)和認(rèn)知。AR將為未來的信息系統(tǒng)和信息世界提供一種革命性的操作界面，必將改變諸如產(chǎn)品設(shè)計(jì)、設(shè)備操作與管理、培訓(xùn)學(xué)習(xí)等過程中的人機(jī)交互方式。近年來，AR已成為當(dāng)今具影響力的新興技術(shù)之一，受到學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)療、社交、游戲娛樂、軍事、教育等多個(gè)領(lǐng)域。
本書是廣東省虛擬現(xiàn)實(shí)及可視化工程技術(shù)研究中心課題組在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域多年研究成果的總結(jié)，特別總結(jié)了在國家自然科學(xué)基金委員會(huì)資助下取得的成果（“增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)裝配操作空間的深度感知理論與方法研究”，編號：51275094）。本書從增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)人機(jī)交互的特點(diǎn)出發(fā)，系統(tǒng)闡述了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)交互方法的基本原理、模型、主要技術(shù)與典型應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)。著重論述基于視覺、外設(shè)、體感及觸摸屏四種典型人機(jī)交互方式的原理、方法與具體實(shí)現(xiàn)技術(shù)。主要內(nèi)容包括：增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的理論基礎(chǔ)與設(shè)備；基于標(biāo)識、數(shù)據(jù)手套、機(jī)器視覺、移動(dòng)終端的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)交互方法；增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)案例。本書注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，五個(gè)與工業(yè)應(yīng)用相關(guān)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)典型應(yīng)用案例均來源于實(shí)際科研項(xiàng)目，讀者可從中全面了解與掌握增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)人機(jī)交互的設(shè)計(jì)思路、軟硬件構(gòu)成、建模方法、關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法、編程開發(fā)要點(diǎn)等。
本書可作為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域從事科研、技術(shù)開發(fā)人員的參考書和培訓(xùn)教材，也可供相關(guān)專業(yè)的研究生或高年級本科生使用。

作者簡介:何漢武，博士，教授，博士生導(dǎo)師?，F(xiàn)任廣東工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院院長，廣東省虛擬現(xiàn)實(shí)及可視化工程技術(shù)研究中心主任，廣東工業(yè)大學(xué)現(xiàn)代制造與智能裝備虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心主任。中國高校制造自動(dòng)化研究會(huì)理事，中國人工智能學(xué)會(huì)智能制造專業(yè)委員會(huì)副主任。廣東省“千百十人才工程”省級培養(yǎng)對象。2007年廣東省南粵優(yōu)秀教師。主要從事數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造，計(jì)算機(jī)視覺處理、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)交互方法與技術(shù)研究。聯(lián)合主持國家863項(xiàng)目1項(xiàng)，主持國家自然科學(xué)基金2項(xiàng)，主持廣東省科技項(xiàng)目及企業(yè)委托項(xiàng)目20多項(xiàng)。參加的“機(jī)器人離線編程系統(tǒng)HOLPS及應(yīng)用項(xiàng)目”獲1995年國家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。

目錄:第1章緒論（1）
1.1增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)概述（1）
1.1.1增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的內(nèi)涵（1）
1.1.2增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與虛擬現(xiàn)實(shí)的區(qū)別（2）
1.1.3增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的特點(diǎn)（4）
1.2增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)人機(jī)交互技術(shù)所面臨的挑戰(zhàn)（4）
1.3增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)在各行業(yè)的應(yīng)用（9）
1.3.1增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)在工業(yè)上的應(yīng)用（9）
1.3.2增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)在醫(yī)療上的應(yīng)用（12）
1.3.3增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)在娛樂游戲行業(yè)中的應(yīng)用（13）
1.3.4增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)在教育行業(yè)上的應(yīng)用（14）
1.4本書重要內(nèi)容（15）
參考文獻(xiàn)（16）
第2章增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的理論基礎(chǔ)與設(shè)備（22）
2.1增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的空間坐標(biāo)系（22）
2.1.1成像坐標(biāo)系（23）
2.1.2觀察坐標(biāo)系（攝像機(jī)坐標(biāo)系）（24）
2.1.3世界坐標(biāo)系（26）
2.1.4虛擬世界坐標(biāo)系（26）
2.2攝像機(jī)成像模型及其標(biāo)定方法（26）
2.2.1攝像機(jī)成像模型（27）
2.2.2攝像機(jī)的標(biāo)定方法（30）
2.3攝像機(jī)位姿估算（35）
2.4增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)常用設(shè)備（37）
2.4.1攝像機(jī)（37）
2.4.2跟蹤傳感器（39）
2.4.3體感交互設(shè)備（41）
2.4.4可穿戴增強(qiáng)顯示設(shè)備（42）
參考文獻(xiàn)（45）
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)交互方法與實(shí)現(xiàn)目錄第3章基于標(biāo)識的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)交互方法（47）
3.1基于標(biāo)識的注冊算法原理（47）
3.2基于正方形標(biāo)識的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)基本算法原理（49）
3.2.1正方形標(biāo)識的設(shè)計(jì)思路（49）
3.2.2基于正方形標(biāo)識的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的坐標(biāo)系定義（51）
3.2.3正方形標(biāo)識的注冊算法原理（52）
3.2.4正方形標(biāo)識的編碼識別（54）
3.2.5基于標(biāo)識注冊算法的影響因素討論（56）
3.3基于正方形標(biāo)識的交互方法與基本算法原理（60）
3.3.1常見的基于正方形標(biāo)識的交互方法（61）
3.3.2基于正方形標(biāo)識的交互方法基本算法原理（62）
3.4基于ARToolKit開發(fā)包的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)流程（65）
3.4.1ARToolKit開發(fā)包的工作原理（65）
3.4.2ARToolKit開發(fā)包的開發(fā)前準(zhǔn)備（65）
3.4.3ARToolKit開發(fā)包的開發(fā)框架（67）
參考文獻(xiàn)（68）
第4章基于數(shù)據(jù)手套的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)交互方法（70）
4.1數(shù)據(jù)手套的功能分析（70）
4.1.1數(shù)據(jù)手套的基本參數(shù)（70）
4.1.2數(shù)據(jù)手套的標(biāo)定方法（72）
4.2數(shù)據(jù)手套的交互語義模型（75）
4.2.1交互場景設(shè)計(jì)（75）
4.2.2交互語義模型（76）
4.3基于數(shù)據(jù)手套的手勢識別算法（81）
4.3.1操作意圖判斷的基本思路（81）
4.3.2靜態(tài)手勢識別（82）
4.3.3動(dòng)態(tài)手勢識別（86）
參考文獻(xiàn)（88）
第5章基于機(jī)器視覺的交互方法（89）
5.1基礎(chǔ)理論與方法（89）
5.1.1徒手交互的基本處理流程（89）
5.1.2雙手交互的操作意圖判斷方法［1］（90）
5.2基于普通攝像頭的徒手交互方法與實(shí)現(xiàn)（93）
5.2.1復(fù)雜背景下的手部分割算法（93）
5.2.2基于關(guān)鍵特征點(diǎn)的手勢識別算法（102）
5.3基于Kinect傳感器的體感交互方法與實(shí)現(xiàn)（112）
5.3.1Kinect傳感器介紹（112）
5.3.2Kinect傳感器應(yīng)用交互場景要求（113）
5.3.3Kinect SDK輸出的傳感數(shù)據(jù)（113）
5.3.4Kinect傳感器觀察坐標(biāo)系（116）
5.3.5Kinect傳感器體感交互方法（116）
參考文獻(xiàn)（119）
第6章基于移動(dòng)終端的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)交互方法（120）
6.1移動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的場景重構(gòu)與處理（120）
6.1.1場景重構(gòu)數(shù)學(xué)模型（121）
6.1.2場景重構(gòu)流程與誤差分析（123）
6.1.3場景點(diǎn)云重構(gòu)（124）
6.2移動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中的攝像機(jī)跟蹤（131）
6.2.1攝像機(jī)跟蹤框架（131）
6.2.2基于稀疏光流的攝像機(jī)姿態(tài)估計(jì)（134）
6.2.3基于語義SLAM的攝像頭跟蹤優(yōu)化（140）
6.2.4攝像機(jī)跟蹤的應(yīng)用（150）
6.3移動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的交互方法與實(shí)現(xiàn)（153）
6.3.1基于觸摸屏的交互（153）
6.3.2移動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中的視覺式交互 （163）
參考文獻(xiàn)（170）
第7章增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)人機(jī)交互應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)（172）
7.1基于移動(dòng)端的油泵拆裝訓(xùn)練系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（172）
7.1.1案例的背景與意義（172）
7.1.2系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案（173）
7.1.3算法原理（180）
7.1.4系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)（183）
7.2基于數(shù)據(jù)手套的車間布局系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（185）
7.2.1案例的背景與意義（185）
7.2.2系統(tǒng)硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)（186）
7.2.3系統(tǒng)軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)（188）
7.2.4車間布局的交互語義模型（193）
7.2.5車間布局系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)（194）
7.3正方形標(biāo)識工具車間布局系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（197）
7.3.1案例的意義與背景（197）
7.3.2系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案（198）
7.3.3算法原理（204）
7.3.4系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)（206）
7.4體感交互技術(shù)在虛擬機(jī)器人示教中的應(yīng)用（209）
7.4.1案例的背景與意義（209）
7.4.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案（210）
7.4.3系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)（212）
7.4.4程序?qū)崿F(xiàn)原理與要點(diǎn)（219）
7.5基于Hololens的布線輔助系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（223）
7.5.1案例的意義與背景（223）
7.5.2系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案（224）
7.5.3系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)（228）