面向信息物理Web的增强现实浏览器设计与实现

摘要

物联网是融合计算机、通信、智能计算、传感器等多方面技术的网络。物联网的目标是使得所有物理对象可以接入到网络中去，但目前物理对象都需要使用标志物，如RFID、条形码、二维码等，才能够实现物理世界和网络世界的沟通与联系。
　　为了使得普通的自然万物能够与网络世界更加简便的联系，本文设计并实现了面向信息物理Web的增强现实浏览器。本文首先提出了信息物理Web框架。在该框架中，信息物理网页描述了物理对象的集合。如同传统的Web，利用HTML来定义网络世界的数字对象，在信息物理Web中，则需要相应的语言来支撑。因此，本文设计的基于XML的标记语言，来描述现实世界的对象，并以此为基础构建信息物理网页。
　　在实现该增强现实浏览器过程中，本文还解决了信息物理Web框架中的2个难点:(1)物理对象的识别:我们使用了视觉信息和地理信息，将两种结合来提高物理对象识别的准确性和实时性。(2)用户的定位:我们充分利用了现有手持设备多传感器的特点，采用了多传感器融合的方法混合定位。
　　利用增强现实这一前沿技术，用户可以使用本文设计的浏览器以更直观、直接、高效的方式来获取物理对象附加的信息，从而实现信息的传递和扩散。因此本文设计的面向信息物理Web的增强现实浏览器具有较大的使用价值。

目录

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摘要

图目录

表目录

第1章 绪论

1．1 课题背景与动机

1．2 研究内容与贡献

1．2．1 信息物理Web框架设计

1．2．2 面向信息物理Web的增强现实浏览器

1．3 论文结构

1．4 本章小结

第2章 相关工作

2．1 引言

2．2 Internet of Things

2．3 Web of Things

2．4 增强现实

2．5 相关工具介绍

2．5．1 Android平台简介

2．5．2 OpenGL简介

2．6 本章小结

第3章 信息物理Web框架

3．1 引言

3．2 信息物理网页

3．3 信息物理标记语言

3．3．1 地理位置信息

3．3．2 物理对象

3．3．3 子区域

3．4 用户场景和实现

3．5 本章小结

第4章 基于地理位置和视觉特征的物理对象识别

4．1 引言

4．2 基于视觉特征的对象识别技术

4．2．1 特征提取

4．2．2 匹配算法

4．3 基于地理位置和视觉特征的物理对象识别算法

4．3．1 算法流程

4．3．2 物理对象特征属性

4．3．3 物理对象匹配

4．3．4 算法的实际应用

4．4 本章小结

第5章 基于多传感器融合的用户定位

5．1 引言

5．2 定位技术概述

5．2．1 室外定位

5．2．2 室内定位

5．3 基于多传感器融合的用户定位

5．3．1 GPS用户定位

5．3．2 WIFI室内用户定位

5．4 本章小结

第6章 面向信息物理Web的增强现实浏览器

6．1 引言

6．2 软件架构

6．3 功能模块介绍

6．3．1 传感器数据管理模块

6．3．2 执行引擎模块

6．3．3 物理对象识别模块

6．3．4 渲染引擎模块

6．4 本章小结

第7章 实验与效果展示

7．1 引言

7．2 实验

7．2．1 实验环境

7．2．2 物体识别准确率和识别时间

7．2．3 室内定位准确率与定位时间

7．3 效果展示

7．4 本章小结

第8章 总结与展望

8．1 本文工作总结

8．2 未来工作展望

参考文献

攻读硕士学位期间主要的研究成果

致谢