本書從計算機視覺技術和增強現實的概述開始着筆，繼而討論增強現實理論基礎，然后介紹增強現實系統，后討論增強現實行業應用及發展趨勢。本書可作為高等院校計算機視覺或增強現實基礎課程的參考教材，也可供有意從事AR相關行業的從業人員參考。

序言 前言 第1章 計算機視覺與增強現實應用概論1 1.1 計算機視覺概述1 1.1.1 計算機視覺發展歷程2 1.1.2 計算機視覺常見模塊5 1.1.3 計算機視覺應用領域8 小結9 1.2 增強現實概述9 1.2.1 增強現實發展歷程11 1.2.2 增強現實表現形式14 1.2.3 增強現實應用領域19 小結21 第2章 增強現實理論基礎23 2.1 增強現實理論基礎簡介23 2.2 增強現實的攝像機空間理論25 2.2.1 攝像機透視模型25 2.2.2 攝像機參數矩陣27 2.2.3 雙目攝像機立體視覺系統32 小結36 2.3 圖像處理基本原理37 2.3.1 數字圖像的色彩模型37 2.3.2 圖像的截取與縮放40 2.3.3 線性濾波器的運用42 小結46 2.4 圖像局部特征的提取與匹配46 2.4.1 SIFT特征描述子47 2.4.2 ORB特征描述子56 2.4.3 模板匹配64 小結66 2.5 圖像的邊緣檢測67 2.5.1 一階導數邊緣檢測67 2.5.2 二階導數邊緣檢測69 2.5.3 Canny算子邊緣檢測73 2.5.4 基於二值圖像的模板匹配74 小結80 2.6 位姿估計80 2.7 用於運動狀態預測的濾波器83 2.7.1 貝葉斯濾波器83 2.7.2 粒子濾波器85 2.7.3 卡爾曼濾波器90 小結95 2.8 即時定位與地圖構建系統95 2.8.1 單目LSD-SLAM97 2.8.2 單目ORB-SLAM104 小結107 第3章 增強現實系統簡介108 3.1 增強現實軟件系統108 3.1.1 增強現實軟件系統概述108 3.1.2 基於平面圖像識別的增強現實系統110 3.1.3 基於實物識別的增強現實系統113 3.1.4 基於SLAM的增強現實系統116 小結117 3.2 增強現實硬件系統117 3.2.1 基於高清攝像機的舞台增強現實系統117 3.2.2 基於普通智能手機的增強現實系統119 3.2.3 基於包含深度攝像模塊的手持設備增強現實系統119 3.2.4 基於單目智能眼鏡的增強現實系統122 3.2.5 基於雙目可穿透式智能眼鏡的增強現實系統124 3.2.6 基於投影的增強現實系統125 小結127 3.3 國際主流增強現實引擎簡介127 第4章 增強現實相關的人機交互系統簡介129 4.1 手勢識別交互系統129 4.1.1 2D靜態手勢識別129 4.1.2 2D動態手勢識別130 4.1.3 3D手勢識別130 4.2 語音識別交互系統132 4.3 眼動追蹤交互系統134 小結135 第5章 增強現實行業應用136 5.1 增強現實在教育和技能培訓領域的應用136 5.1.1 早教類增強現實應用137 5.1.2 學科教學類增強現實應用138 5.1.3 工業培訓類增強現實應用140 5.2 增強現實在游戲娛樂領域的應用141 5.3 市場營銷類增強現實應用143 5.4 文化旅游類增強現實應用146 5.5 工業和醫療類增強現實應用147 5.6 軍事類增強現實應用149 小結150 第6章 增強現實系統發展趨勢151 6.1 增強現實軟件發展趨勢151 6.1.1 深度學習與增強現實的結合151 6.1.2 雲計算技術與增強現實的結合155 6.1.3 大范圍三維重建技術156 小結160 6.2 增強現實硬件發展趨勢160 6.2.1 基於光場成像技術的增強現實系統160 6.2.2 基於半導體光學的增強現實系統169 小結172 6.3 增強現實人機交互技術發展趨勢172 6.3.1 新形態用戶界面172 6.3.2 新形態交互技術181 小結182 第7章 結語183