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三维注册技术是增强现实的关键技术，它关系到计算机生成的虚拟物体能否正确地添加到相应的标识点上构成对现实环境的增强。本文针对基于标识点的增强现实航天员辅助训练需求，采用图像处理、模式识别等相关理论，提出了一种基于标识点图像数学特征的三维注册算法，利用标识点图像内部编码快速识别目标，并设计了仿真试验，将该算法与传统的模板匹配算法进行比较，结果明该算法有效可行，且在识别率、实时性以及误判上优于传统的模版匹配算法。该算法已经成功地应用于航天员的辅助训练中。