一種微慣性跟蹤設(shè)備的研制.pdf

1、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Augmented Reality，簡(jiǎn)稱AR）是在虛擬現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門新的人機(jī)交互技術(shù)，通過(guò)跟蹤用戶在真實(shí)環(huán)境中所處的位置，將計(jì)算機(jī)生成的文本信息、圖形圖像或者視頻等虛擬信息疊加在真實(shí)環(huán)境中，利用輔助的虛擬信息增強(qiáng)用戶對(duì)真實(shí)場(chǎng)景的感知能力。
　　從增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)跟蹤技術(shù)研究的現(xiàn)狀和發(fā)展來(lái)看,以基于視覺(jué)為主的跟蹤技術(shù)是一個(gè)主流方向。當(dāng)目標(biāo)或用戶移動(dòng)過(guò)快時(shí),由于基于視覺(jué)跟蹤技術(shù)的實(shí)時(shí)性較差,特別是基于標(biāo)志物的跟蹤，當(dāng)標(biāo)志物

2、被遮擋時(shí)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)跟蹤，或者使跟蹤不準(zhǔn)確或者延時(shí)。而慣性跟蹤具有高集成度、高實(shí)時(shí)性、無(wú)需參照物、不易受環(huán)境因素干擾的優(yōu)點(diǎn)，從而可以彌補(bǔ)這種缺陷。
　　本文主要闡述了一種微慣性跟蹤設(shè)備的研制，這是一種無(wú)線手持設(shè)備，該設(shè)備內(nèi)部設(shè)有五個(gè)基本模塊：由三軸加速度傳感器組成的數(shù)據(jù)采集模塊，由微處理器組成的數(shù)據(jù)處理模塊，由無(wú)線收發(fā)芯片組成的數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，由按鍵組成的控制模塊，以及一個(gè)電源模塊。
　　本文首先根據(jù)慣性跟蹤設(shè)備的功能，給出了總

3、體的設(shè)計(jì)要求和跟蹤方案，之后圍繞慣性跟蹤設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)，給出了電路設(shè)計(jì)的要求，對(duì)設(shè)備的各個(gè)硬件模塊進(jìn)行了詳細(xì)的分析和設(shè)計(jì)，其中包括相關(guān)技術(shù)介紹，器件的選型，功能模塊的分析，電路原理圖和PCB的設(shè)計(jì)，以及相應(yīng)功能的程序設(shè)計(jì)和調(diào)試實(shí)驗(yàn)，通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型，在Simulink下進(jìn)行了位移的仿真。之后對(duì)接收電路部分進(jìn)行了介紹和闡述，重點(diǎn)分析了USB接口的設(shè)計(jì)，包括對(duì)采用的單片機(jī)與USB連接的芯片，存儲(chǔ)芯片以及電源轉(zhuǎn)換芯片的描述，以及具體電路連接的