随着增强现实设备与增强现实应用的发展,增强现实技术迅速成为全球开发人员的热门话题。增强现实(Augmented Reality,AR),是一种把虚拟世界与真实世界融合在一起并进行交互的技术。由于增强现实技术的沉浸式互动以及虚拟和真实融合的呈现方式,该技术在不同领域受到广泛的应用,其中在儿童教育方面的应用十分突出,比如AR动物园、AR识字卡等。但是这些系统主要使用基于标识物的跟踪注册方法进行开发,需要扫描特定的卡片或物体,这使得系统的通用性大打折扣,因此论文采用基于自然特征点的无标记注册方式,其优点是不需要拍摄特定的卡片或标识物,扫描平时书本上随处可见到的汉字即可进行识别,实时地显示出对应的虚拟信息,提高了识字系统的通用性,这也是论文的主要创新点。论文的主要工作如下:(1)叙述论文研究的背景意义以及国内外的研究现状,接着从系统的整体与细节两方面分别对系统需求做了简要分析,将系统分成四个功能模块,即:用户界面模块、网络通信模块、数据处理模块以及AR显示模块,并对各个模块做了详细的设计;(2)阐述四个功能模块的具体实现过程以及该过程中使用到的方法。首先是用户界面模块,使用Android UI开发中的SurfaceView类进行实现;其次是网络通信模块,使用基于TCP的Socket数据传输方式;然后是数据处理模块,采用json数据格式与gson工具对系统运行中的相关数据进行封装与解析;最后是AR显示模块,论文采用了基于自然特征点的无标记注册方法,将相机采集到的现实世界图像和数据库中模板图像进行特征检测与特征匹配,利用匹配结果计算单应性矩阵从而获得相机的外参数矩阵,然后结合相机本身的内参数矩阵确定虚拟信息在现实世界中的渲染位置,接下来将汉字对应的虚拟信息与现实世界的汉字进行虚实融合,以此来实现汉字的增强显示功能。(3)论文基于增强现实技术在安卓平台实现了一套儿童识字系统,该系统可以使用手机摄像机识别现实世界中的汉字,实时地在手机屏幕上显示出对应的拼音、英文以及可以进行手势交互的三维模型等信息。