计算机辅助设计与图形学学报

作者：刘佳, 张增伟, 陈大鹏

关键词：增强现实, 虚实遮挡, 视觉同步定位与建图, 三维重建, 图像分割

在增强现实环境中, 虚拟物体和真实物体的融合效果经常受到虚实遮挡的影响. 为了提升虚实遮挡效果,提出一种室内场景下基于视觉同步定位与建图(VSLAM)的三维物体稠密重建与分割的方法. 首先利用 YOLOv5s 和ORB-SLAM2检测并去除环境中的动态特征点, 只利用静态特征点构建准确的点云地图; 然后使用 OPTICS 聚类算法约束体素边缘并进行网格分割; 最后通过结合形状先验算法对分割后的点云进行预测重建, 使分割的物体边缘更加准确. 在多个数据集上检验了所提方法, 并执行动态特征点去除和虚实遮挡实验. 结果表明, 在动态场景下相比传统ORB-SLAM2, 相机的定位精度提升了92.62%, 点云的重建精度提升了35.00%, 说明该方法可以准确地定位虚拟物体和真实物体的遮挡边缘并进行分割, 同时保持形状化的重建结果, 使得虚实遮挡效果更加真实自然.

来源：2025年第5期

《计算机辅助设计与图形学学报》期刊编辑部

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