增强现实(AR)技术应用与发展趋势

2019年1月

增强现实（AR）技术应用与发展趋势

吴骞华（中国直升机设计研究所，江西景德镇333000）

【摘要】增强现实（AR）技术是在现实物理世界或三维空间等基础上增加计算机产生辅助的信息，为人们提供对世界新的观察角度，对于我国当前各个领域发展都具有比较重要的作用。在对增强现实（AR）技术应用与发展等方面加以研究的时候，其首先需要明确增强现实（AR）技术的内涵，随后，有效分析AR技术在各个领域的具体应用情况以及未来在直升机设计上的应用前景，使得AR未来的发展趋势更加明确。

【关键词】增强现实（AR）；技术；应用；发展

【中图分类号】TP391.9【文献标识码】A【文章编号】1006-4222（2019）01-0289-02

随着增强现实技术在当前社会发展过程中的逐渐成熟以及其硬件技术方面的发展,使得这一技术逐渐深入到生活各个领域中,能更好地促使社会发展的趋势以及变更等方面更加清晰明确,降低出现错误的风险,降低问题解决过程中出现的成本。在增强现实技术应用于航空设计过程中的时候,需要首先明确直升机的设计始终和飞机及机组人员的生命安全之间具有密切的联系,其能够促使设计效率提升的同时,节约设计成本,减少其中出现的错误情况。

1增强现实（AR）技术

增强现实(AugmentedReality,简称AR),增强现实技术也被称为扩增现实,AR增强现实技术是促使真实世界信息和虚拟世界信息内容之间综合在一起的较新的技术内容,其将原本在现实世界的空间范围中比较难以进行体验的实体信息在电脑等科学技术的基础上,实施模拟仿真处理,叠加将虚拟信息内容在真实世界中加以有效应用,并且在这一过程中能够被人类感官所感知,从而实现超越现实的感官体验。真实环境和虚拟物体之间重叠之后,能够在同一个画面以及空间中同时存在。增强现实技术不仅能够有效体现出真实世界的内容,也能够促使虚拟的信息内容显示出来,这些细腻内容相互补充和叠加。在视觉化的增强现实中,用户需要在头盔显示器的基础上,促使真实世界能够和电脑图形之间重合在一起,在重合之后可以充分看到真实的世界围绕着它。增强现实技术中主要有多媒体和三维建模以及场景融合等新的技术和手段,增强现实所提供的信息内容和人类能够感知的信息内容之间存在着明显不同[1]。

2增强现实关键技术

增强现实技术中包含着技术内容比较多,包含着跟踪注册技术以及显示技术和虚拟物体生成技术等内容。2.1跟踪注册技术

跟踪注册技术在有效实施的时候,其能够促使虚拟信息和真实环境等进行注册,在这一过程中,需要将虚拟的信息内容和真实场景结合在一起,使得跟踪注册技术是在机器学习的基础上具体实施的,这一技术能够实现跟踪物体特征的预处理及增强处理的模式,在BP神经网络和支持向量机等方式的基础上对图像内容加以处理,使得实时性的跟踪注册方式得到必要实现,BP神经网络属于在生物学和神经学及统计学等有监督人工智能技术实施的过程,也会模仿人体大脑的神经系统,构建规律化特点比较突出的计算模式,促使神经网络节点联系在一起逐渐成为较为完整的系统。在很大程度上对人脑功能加以模仿比较有利,同时是生物技术在计算机相关信息内容处理的时候的重要体现。BP神经网络为了使跟踪注册准确程度不断提高,也就需要在深度学习的规则基础上有效实施,并且利用强度值向量和矩阵向量等特征数据内容,较大程度上实现特征的必要识别和提取[2]。

支持向量机(SVM)在得以应用的时候,促使跟踪注册能够具有比较有效的图像处理技术,在这一过程中,进行数据量巨大的样本构建处理,促使其中非线性数据信息能够得到充分挖掘,其对高纬度数据模式而言是比较适用的,支持向量机在应用的时候,能够实现分类和回归等有效分析,在给定跟踪注册数据样本的基础上,其中每一个样本都能指明其类别,并且在SVM算法基础上有效构建训练模型,促使新的实例得以实现,能够进行非概率的二元线性分类处理。

2.2显示技术

增强现实技术显示系统是比较重要的内容,为了能够得到较为真实的虚拟相结合的系统,使得实际应用便利程度不断提升,使用色彩较为丰富的显示器是其重要基础,在这一基础上,显示器包含头盔显示器和非头盔显示设备等相关内容,透视式头盔能够为用户提供相关的逆序融合在一起的情境,这些系统在具体操作过程中,操作的原理和虚拟现实领域中的沉浸式头盔等内容之间相似程度比较高级。其和使用者交互的接口及图像等综合在一起,使用更加真实有效的环境对其实施应用微型摄像机的形式,拍摄外部环境图像,使计算机图像在得到有效处理的时候,可以和虚拟以及真实环境融合在一起,并且两者之间的图像也能够得以叠加。光学透视头盔显示器可以在这一基础上利用安装在用户眼前的半透半反光学合成器,充分和真实环境综合在一起,真实的场景可以在半透镜的基础上,为用户提供支持,并且满足用户的相关操作需要[3]。

2.3虚拟物体生成技术

增强现实技术在应用的时候,其目标是使得虚拟世界的相关内容,在真实世界中得到叠加处理,有效在算法程序的应用基础上,促使物体动感操作有效实现。当前虚拟物体的生成是在三维建模技术的基础上得以实现的,能够充分体现出虚拟物体的真实感,在对增强现实动感模型研发的过程中,需要能够全方位和集体化对物体对象展示出来。虚拟物体生成的过程中,自然交互是其中比较重要的技术内容,在具体实施的时候,对现实技术的有效实施有效辅助,使信息注册更好的实现,利用图像标记实时监控外部输入信息内容,使得增强现实信息的操作效率能够提升,并且用户在信息处理的时候,可以有效实现信息内容的加工,提取其中有用的信息内容。

3增强现实技术的具体应用情况

3.1医疗培训领域

增强现实技术在医疗诊断领域加以应用的时候,能够实现可视化操作处理,尤其是当前外科手术过程中,能够为医生

论述289

2019年1月

提供患者组织器官的3D图像模型,使医生在对患者治疗的时候,明确患者的实际情况,从而促使患者得到准确有效的治疗,增强现实技术的应用能够有效实现医生和操作培训系统的交互,使得医生有效完成手术任务。

3.2协同领域

人们在增强现实系统开发和应用的过程中,允许用户对猿阅交互模型同时观看和讨论,其主要是在远程终端系统的基

础上实现实践活动的有效整合,为用户提供兴趣较为良好的协同设计界面和个性化特点的操作信息。

4增强现实（AR）技术未来在直升机设计领域的应用前景

增强现实(AR)技术未来应用于直升机设计过程中的时候,其对新产品的设计与制造方面会具有比较深远的影响,产品在设计的时候,逐渐从手工画图发展到计算机辅助,在直升机设计过程中采用增强现实技术,促使真实物体与虚拟物体综合在一起,并且对虚拟物体加以构思和设计以及测试、分析等,促使如发动机等复杂系统的设计和更改变得更加容易,能够提升直升机设计研发水平、缩短型号研制周期。AR系统能够促使设计人员在设计的过程中具有更加清晰和动态化的流程指南,使得其中附加的文字和图像更加生动和易于理解[4]。5结束语

增强现实系统在进行有效应用的时候,其能够促使输入的信息内容在增强现实技术的基础上得以有效处理,从而得到比较真实的场景空间,在这一空间中促使虚拟信息叠加到真实的场景中,构成虚拟和现实相结合的增强现实场景,并且在利用自然交互技术实时操作空间中的信息内容,使得执行结果更加生动有效展示给使用者,未来在直升机设计领域中,增强现实技术的应用效果会是较为显著的,也能够为这一基础的发展提供比较好的依据和推动作用。

参考文献

[1]夏飞.增强现实(AR)技术的应用现状及发展趋势[J].电脑迷,2017 (29):39.

[2]王雪丽.增强现实技术应用现状及其关键技术探讨[J].洛阳师范学

院学报,2018,37(5):36~37,53.

[3]夏伟,汤鸿.虚拟现实技术在通用航空飞行模拟器中的应用[J].直

升机技术,2017(1):70~72.

[4]沈亚斌,张洋,李洁民,等.基于动态虚拟现实技术的维修性评估验证系统研究[J].直升机技术,2011(3):36~41.

收稿日期：2018-12-15

浅谈数字图像处理去噪技术

马浩元（德州市第一中学，山东省德州市253000）

【摘要】随着科学技术的发展，人们对图像的清晰度和品质的要求越来越高，因此计算机图像处理技术受到多方面的重视。数字图像处理技术广泛应用于军事、航空航天、医疗医学等领域，不仅为人们的生活带来了便利，更为人们对世界的探索提供了帮助，是人们生活中不可或缺的一部分。在数字图像处理技术中去噪技术是一项基本而又重要的技术。目前数字图像处理技术方兴未艾。本文研究数字图像处理技术中去噪技术的原理及特点，得出了不同去噪技术各自适应的场景。数字图像处理技术在今后的生活中会更加重要，并且会继续在更多领域绽放异彩。【关键词】数字图像处理；去噪技术；均值去噪；中值去噪

【中图分类号】TP391.41【文献标识码】A【文章编号】1006-4222（2019）01-0290-02

1数字图像处理技术概述

随着计算机技术的发展,人类不满足于计算机只能用于处理数字信息,而希望运用计算机处理图像和图形信息。数字图像处理技术,是通过计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的方法和技术。

数字图像处理技术广泛应用于各种领域,为人们提供了多种便利。在医疗医学领域中,它应用在电子胃镜、喉镜、x光、CT等技术,可以清晰的看清人类身体内的病理状况[1];在军事公安领域中,它可以进行对残破照片的复原以及对人脸的识别,从而帮助警察精准追凶,保障了人们的生活安全。在竞技体育领域中,它可以多角度的将判决有争议争议的瞬间进行回放,维护了竞技体育的公平性。数字图像处理技术的发展,实现了人类对未知世界的探索,揭开了大自然的神秘面纱,在航空航天领域中,通过数字图像处理技术可以将探月飞船发回的几十万张照片整合形成月球的表面图像;同时,在日常生活中它的应用面更加广泛,小到平日里的电视直播,大到电影院里的荧幕投放都需要它来对图像进行编码压缩,从而提高数据的传送效率;从身份认证到水印技术,处处需要它的参与。在各种领域的应用,不仅保证了社会秩序的稳定、人们生活的安全还阔宽了人们的视野,为人们向更高更远的领域进发打下了基石。

数字图像处理技术本身具有智能性,它能够将人眼无法识别的元素提取出来,例如在x光对人体的透视时,计算机可以智能地对人体骨骼的信息进行提取、分析,这大大减少了人类的工作量,而且提高了人类的工作效率,增加了精准度。数字图像处理技术可以通过对画面色彩变换的增强,以及画面质量的增强,提高人类审美的舒适性。同样,数字图像处理技术对图像的去噪与分割技术,大量运用于军事、医学等领域。由此可以看出数字图像处理技术渗入到人们生活的方方面面,有着非常重要的地位。

2去噪技术概述

图像去噪是指减少数字图像中噪声的过程。由于每张图片的噪声是不可避免的,所以去噪技术尤为重要。在军事、医学、科学等领域,需要非常清晰的图像,所以在这些领域,图像去噪技术要求非常高。

在智能识别方面,图片的噪声很可能会影响识别的准确度,从而影响人类的正常生活。在气象预测方面,由于高空卫星对云彩运行迹象、天气纹理进行拍摄难免会产生噪音;在日

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