增强现实(augmented reality, AR)是指将计算机生成的虚拟信息融入到真实世界当中,使两者达到有机融合,从而给用户带来更好的沉浸感、体验感。近年来随着移动智能终端的硬件配置和性能水平的提升,增强现实技术正逐步应用到移动终端当中。传统的数字博物馆导览方式简单乏味,而且提供的信息量较少,人机交互性较差。本文设计并实现了一种基于移动增强现实技术的新型数字博物馆系统,与现有的数字博物馆导览方式相比,该系统不仅摆脱了乏味的导览方式,为游客提供了更加多样、逼真的文物信息,而且使得人机交互方式更加人性化。本文的主要研究工作如下：首先,从用户角度出发,针对传统博物馆导览方式的不足,详细地分析了移动增强现实数字博物馆系统的功能需求,并在此基础上设计了该系统的逻辑结构和总体架构。针对系统的实时性,提出了先通过WiFi定位确定游客当前所在区域,减少待识别文物个数,再利用计算机视觉技术进行文物识别的思想；针对智能手机的多样性,采用服务器端与手机端相结合的双模式文物识别架构,从而为游客提供更真实的体验。然后,在Android平台上研究了移动增强现实博物馆系统各功能模块的实现过程。在WiFi定位模块中,采用指纹定位算法定位游客当前所在区域,利用电子罗盘检测终端的方向信息：在特征检测和跟踪注册模块中,结合了FAST和SURF两种算法的思想,提高了文物识别速度和文物识别稳定性。最后,分别对移动增强现实数字博物馆系统的各功能模块、系统的综合性能,以及系统实时性进行了完整测试,验证了其定位、导航的精确度、FAST-SURF算法的高效性,以及系统的综合性能和实时性能。实验结果表明,该系统不仅能够将虚拟的文物信息融入到现实环境中,为游客提供逼真的互动体验,而且具有较好的实时性和稳定性。