Sensor Fusion for Robust Outdoor Augmented Reality Tracking on Mobile Devices

ISBN-13: 9783656964025 / Angielski / Miękka / 2015 / 108 str.

Alexander Pacha

Opis

Diploma Thesis from the year 2013 in the subject Computer Science - Miscellaneous, grade: 1.0, University of Augsburg (Institut fur Software & Systems Engineering), language: English, abstract: Augmented Reality (AR) ist die Synthese von virtuellen und realen Informationen in Echtzeit. Mit Visual Augmented Reality konnen wir Dinge sehen, die fur das freie Auge nicht sichtbar sind, egal ob es sich um Gebaude handelt, die durch Erdbeben zerstort wurden wie in der Anwendung CityViewAR, Rekonstruktionen von historischen Orten wie im Goldfields Explorer oder um eine virtuelle Topographie in einer Sandkiste. Diese Arbeit beschaftigt sich damit, wie man die Position und Lage eines mobilen Gerates (Smartphone oder Tablet) bestmoglich verfolgen kann, insbesonders fur Augmented Reality. Hierfur gibt es viele Ansatze, reichend von einfachem Marker-Tracking, wo aus dem Kamerabild ein kunstlicher Marker extrahiert und die relative Lage zu diesem im Raum bestimmt wird bis zu ausgefeilten Systemen, die Visual-Tracking mit zusatzlichen Sensoren vereinen um moglichst gute Ergebnisse zu erzielen. Im Rahmen des Forschungspraktikums wurden bestehende Systeme evaluiert, die AR auf mobilen Geraten umsetzen. Darauf aufbauend wurde ein verbesserter Sensorfusionsansatz entwickelt, auf der Androidplattform implementiert und gegen bestehende Systeme evaluiert. Dieser neue Ansatz baut im Gegensatz zu vielen anderen Systemen auf bereits existierender Infrastruktur auf und verbessert diese. Die in modernen Smartphones und Tablets verfugbaren Sensoren: Gyroskop, Akzelerometer sowie Kompass werden in einem statistischen Kalman_lter vereint um virtuelle Sensoren, wie einen kalibrierten Gyroskopsensor, sowie einen Lagesensor zu erhalten. Der kalibrierte Gyroskopsensor liefert exzellente Reaktionszeiten und hohe Prazision, wahrend der Orientierungssensor eine absolute Messung der Lage im Raum hinsichtlich Gravitation und dem Magnetfeld der Erde liefert. Beide virtuelle Sensoren wurden in zwei verschi