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基于ARM和OpenCV的增强现实平台研究

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标签: 基于ARM和OpenCV的增强现实平台研究

增强现实是一种将虚拟世界和真实环境相结合的技术。它将计算机绘制的虚拟模型叠加到使用者所看到的真实世界景象中,使用户可以从虚拟模型中获得额外的信息,增强了对现实的感知。涉及到的技术有图像处理、位置跟踪、三维注册等。增强现实技术广泛应用于装配维修、医疗研究、军事领域和商业应用。 第一部分,增强现实技术介绍。该部分首先阐述了增强现实的定义,接着介绍了该项技术的国内外发展状况,以及在工业领域、医疗领域、建筑领域等的应用,最后分析了目前AR系统的缺点和不足,得出了在嵌入式增强现实研究具有重要意义。 第二部分,嵌入式硬件环境的设计。硬件电路由以下几部分构成:USB控制器用于连接USB摄像头设备,液晶显示驱动用于控制显示屏输出,外围电路主要有内存电路、Flash电路、时钟电路和RS-232电路等。 第三部分,嵌入式软件方案的设计。首先,选用U-boot1.2.0作为Bootloder,特点是U-boot的网络功能较强,支持平台较多。其次,移植Linux2.6.22内核作为系统核心,该版本内核具有实时性强等特点。再次,用busybox1.9.1构建基础命令环境,并将转为NandFlash设计的YAFFS文件系统安装到开发板上。最后,在以上的软件环境基础上,开发了基于OV511芯片的USB设备驱动和FrameBuffer显示驱动程序。 第四部分,开源视觉处理库OpenCV的移植。该部分介绍了OpenCV的特性,常用的数据结构,在嵌入式Linux下的编译选项配置,库依赖文件安装,底层文件修改,以及如何编译、安装OpenCV。 第五部分,基于OpenCV的摄像头标定程序。该摄像头标定程序是基于张氏标定算法的开发,本文首先阐述了摄像头标定算法的核心内容,以及对应的OpenCV实现方案,然后给出了摄像头标定程序在平台运行的细节和结果。

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