增强现实技术 增强现实技术（AR）发展概述

增强现实是一种实时计算摄像机图像的位置和角度，并添加相应图像、视频和3D模型的技术。这项技术的目标是将虚拟世界嵌入现实世界，并在屏幕上相互交互。

增强现实是一种实时计算摄像机图像的位置和角度，并添加相应图像、视频和3D模型的技术。这项技术的目标是将虚拟世界嵌入现实世界，并在屏幕上相互交互。除了能看清自己的世界，还能亲身体验别人的世界，这是增强现实(AR)技术带来的冲击效应之一。这项技术是在1990年提出的。随着便携式电子产品CPU计算能力的提高，增强现实有望得到越来越广泛的应用。

而这项技术可以说是安防行业发展的新契机。

通过AR等技术与视频图像算法、视频压缩传输、云计算、大数据等科学技术的深度融合，视频监控系统作为关键内容的输入端和图像数据的处理端，基于VR/AR用户体验，可以有效针对虚拟现实场景，强化其内容拼接、色差消除、景深调整、数据处理、结构化数据提取和分析等技术处理效果。为用户提供身临其境的视频感知体验，帮助AR产品实现良好的体感交互，为视频监控行业创造全新的行业应用和市场需求，推动视频监控系统在民用和商用领域的更广泛应用。

一、技术原理

增强现实(简称AR)也被称为增强现实(中国台湾)。

增强现实技术是将现实世界信息和虚拟世界信息无缝融合的新技术，是将物理信息(视觉信息、声音、味觉、触觉等)放在一起。)，这种在一定时间内很难在现实世界中体验到的空，通过计算机科技，模拟然后叠加，将虚拟信息应用到现实世界中，被人类感官感知，从而达到超越。真实环境和虚拟物体实时叠加在同一个画面上或者空同时存在。

增强现实技术不仅显示现实世界的信息，同时也显示虚拟信息，两种信息相辅相成，相互重叠。在视觉增强现实中，用户可以通过头盔显示器将现实世界与cg动画结合起来，看到周围的真实世界。

增强现实技术包括多媒体、三维建模、实时视频显示与控制、多传感器融合、实时跟踪与配准、场景融合等新技术和手段。增强现实提供了不同于人类一般感知的信息。

二、主要特点

增强现实系统有三个突出的特点:

现实世界与虚拟信息整合；

具有实时交互性；

就是在三维尺度中加入定位虚拟物体空。增强现实技术可以广泛应用于许多领域。

三.作文形式

一个完整的增强现实系统是由一组紧密相连的实时工作的硬件组件和相关的软件系统实现的，常用的有以下三种形式。

基于监测的

在基于计算机显示的AR实现方案中，将摄像机拍摄的真实世界图像输入计算机，结合计算机图形系统生成的虚拟场景，输出到屏幕显示器。用户可以从屏幕上看到最终的增强场景图片。虽然简单，但并不能给用户带来太多的沉浸感。基于监视器的增强现实系统的实现方案如下图所示。

基于监视器的增强现实系统

(2)光学透视型

头盔显示器(HMD)广泛用于虚拟现实系统，以增强用户的视觉沉浸感。增强现实技术的研究人员采用了类似的显示技术，这就是在增强现实中广泛使用的穿透HMD。根据具体实现原理，可以分为两类，即基于光学原理的光学透视HMD(OpticalSee-throughHMD)和基于视频合成技术的视频透视HMD(VideoSee-throughHMD)。光学透视增强现实系统的实现方案如下图所示。

光学透视增强现实系统

光学透视增强现实系统具有简单、分辨率高、无视觉偏差等优点，但也存在定位精度高、延迟匹配困难、视野相对狭窄、价格昂贵等缺点。

(三)视频视角

视频透视增强现实系统采用基于视频合成技术的视频透视HMD(video see-throughmd)，实现方案如图5所示。

视频透视增强现实系统

第四，应用领域

AR技术不仅广泛应用于尖端武器、飞机研发、数据模型可视化、虚拟训练、娱乐、艺术等类似VR技术的应用，而且在医学研究与解剖训练、精密仪器制造与维修、军用飞机导航、工程设计、远程机器人控制等方面也比VR技术具有更明显的优势。

*医学领域:医生可以使用增强现实技术轻松准确地定位手术部位。

*军事领域:部队可以使用增强现实技术来识别方位，并实时获得重要的军事数据，如他们所在位置的地理数据。

*历史遗址的修复和数字文化遗产的保护:在增强现实中向游客提供文化历史遗址的信息，用户不仅可以通过HMD看到历史遗址的文字解释，还可以看到遗址上不完整部分的虚拟重建。

*工业维护领域:通过头盔显示器向用户显示各种辅助信息，包括虚拟仪器面板、修复设备内部结构、修复设备零件图等。

*在网络视频通信领域，系统利用增强现实和人脸跟踪技术，在通话时将帽子、眼镜等一些虚拟物体实时叠加在通话者的脸上，大大提高了视频通话的趣味性。

*电视转播领域:增强现实技术可以在转播体育比赛时实时在画面上叠加辅助信息，让观众获得更多信息。

*娱乐和游戏:增强现实游戏允许世界各地的玩家进入真实的自然场景，以虚拟替身的形式在线游戏。

*旅游和展览领域:人们在浏览和参观时，会收到路过建筑物的相关资料，并通过增强现实技术观看展品的相关数据。

*市政建设规划:利用增强现实技术将规划效果叠加在真实场景上，直接获得规划效果。

*水利水电勘测设计:在水利水电勘测设计领域，三维协同设计正在稳步发展，近期有可能取代传统的2D设计。增强现实技术在设计领域的应用为水利水电三维模型的应用提供了更好的显示手段，使三维模型与2D设计和施工图更紧密地结合在一起。AR技术可以有效应用于实时方案比较、设计元素编辑、三维空集成信息集成、辅助决策、多方参与设计方案。

*安全领域:增强现实作为一种新型的人机界面和仿真工具，受到了安全行业的密切关注和广泛应用，展现了增强现实巨大的市场潜力，充分发挥了创造力，是人类智能的延伸，提供了多种应用，对生产生活产生了深远的影响。

随着技术的不断发展，AR会不断增强，特别是随着输入输出设备价格的不断下降，随着视频显示质量的提高，功能强大、易于使用的软件越来越实用。AR的应用势必日益增多。

V.发展史

增强现实显示器将计算机生成的图形叠加到现实世界中。自从Pong在20世纪70年代初进入电子游戏大厅以来，电子游戏已经在我们的生活中存在了30多年，但它们一直局限在屏幕上的2D世界。增强现实这一新技术的到来，将通过增强我们的视觉、听觉、嗅觉、触觉和听觉，进一步模糊现实世界和计算机生成的虚拟世界之间的界限。

从虚拟现实(创建沉浸式和计算机生成的环境)和现实世界之间的范围来看，增强现实更接近现实世界。增强现实根据图像、声音、触觉和嗅觉的存在形式，将它们添加到自然世界中。可以预见，电子游戏将推动增强现实的发展，但这项技术不会仅限于此，而是会有无数的应用。从旅行团到军队的每个人都可以使用这项技术，将计算机生成的图像放入他们的视野，并从中受益。

增强现实将真正改变我们观察世界的方式。想象自己在路上行走或开车。有了增强现实显示器(最后看起来像一副普通的眼镜)，信息图像就会出现在你的视野中，播放的声音也会和你看到的保持同步。这些增强的信息会随时更新，以反映当时的大脑活动。

2015年1月22日微软发布的HoloLens全息眼镜。

不及物动词国内外现状

作为一种新的人机界面和仿真工具，增强现实越来越受到重视，并发挥了重要作用，显示出巨大的潜力。AR是一门充分发挥创造力，为人类智力拓展提供有力手段，对生产方式和社会生活产生巨大而深远影响的科学技术。

随着技术的不断发展，其内容必然会增加。随着输入输出设备价格的下降，视频显示质量的提高，以及功能强大但易于使用的软件的实际应用，AR的应用必将日益增多。AR技术给人工智能、CAD、图形仿真、虚拟通信、遥感、娱乐、模拟训练等诸多领域带来了革命性的变化。

总的来说，增强现实在中国还处于起步阶段，虚拟现实领域的许多企业已经开始关注“增强现实”的R&D和应用。

目前国内外一些安防公司已经开始在AR领域进行部署:Fortem已经成功实施了一些3D/AR概念的监控平台，以及Milestone/Axis/Avigilon/Bosch/Genetec等知名安防公司；国内大华在发布年报的同时强调加强AR的研究和部署；去年年底，高新兴战略投资蚂蚁视觉技术(专注于虚拟现实、增强现实、全息现实等可穿戴设备的新兴公司)；中国电视数字技术开发的VRP12.0集成了增强现实的功能