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基于物体6D姿态估计算法的增强现实博物馆展示系统

Augmented reality museum display system based on object 6D pose estimation

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针对文化遗产资源缺少生动逼真、沉浸感的展示的问题,基于增强现实技术,融合人工智能,提出了一种基于物体6D姿态估计算法的增强现实博物馆展示系统,用于文化遗产三维可视化展示.物体的6D姿态估计是指检测图像中出现的物体,并且估计其相对观察者的3D位置和方向.在增强现实领域中,6D姿态估计用于测量真实环境中物体的姿态,并将虚拟物体以正确的姿态添加到它们上面.针对增强现实系统中场景和对象融合精度低、速度慢的问题,研究了一种端到端的物体6D姿态估计网络,实现从RGB图像中进行物体目标检测以及姿态估计,提出的方法使用并联网络结构提取高分辨率特征,可以保留更多的空间信息,提升预测物体关键点的精度,使用一个姿态推理网络方式替代传统的数学计算方法,从关键点中得到物体的姿态,实现端到端姿态估计,提升检测速度.在该方法的基础上,研究了结合云计算、5G通信等多项技术的增强现实分布式框架,实现移动端的增强现实应用.实验结果表明,文中提出的物体6D姿态估计方法的准确率达到92.6%,运行速度达到30帧/s,满足增强现实应用的需求,可用于增强现实博物馆展示系统,为其提供生动的互动内容,突破文化遗产实物的时空局限性,为观众带来身临其境的参观体验.

张少博、赵万青、彭进业、张晓丹、胡琪瑶、王珺

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西北大学信息科学与技术学院,陕西西安710127

三维可视化 物体姿态估计 增强现实 文化遗产保护

陕西省科技计划重点项目陕西省科技计划重点项目教育部创新团队西安市智能感知与文化传承重点实验室陕西省教育厅专项科研计划

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2021

西北大学学报(自然科学版)
西北大学

西北大学学报(自然科学版)

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.35
ISSN:1000-274X
年,卷(期):2021.51(5)
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