增强现实技术的出现为人们提供了一种全新的信息显示和交互方式。利用增强现实技术,人们可以更直接地获取与场景相关的信息,同时以更加便捷的方式与设备进行交互。随着未来相关硬件和软件技术的进一步发展,增强现实技术将在各个领域得到更加广泛的应用,更深入地改变人们的生活。跟踪与注册技术是增强现实应用的基础。跟踪与注册主要是指对设备的位置和姿态进行估计,从而能够将生成的虚拟物体显示在正确的位置,让使用者感到舒适和自然。本文旨在针对移动平台研究增强现实中的跟踪与注册技术。首先研究如何对手机中的惯性传感器的数据进行处理,以及如何更好地使用图像和惯性传感器的数据。针对增强现实的应用场景,研究了如何对场景中的平面进行更加有效的检测。在此基础上,研究如何在手机上实现真正实时准确的增强现实应用系统。本文的主要成果包括：(1)研究了如何更加有效地融合惯性传感器数据和图像数据进行设备的跟踪与注册。提出了一种利用IMU信息的快速特征点匹配算法,该算法适用于手机平台的位姿跟踪应用。(2)针对增强现实的典型应用场景,提出一种自动检测场景中的平面并创建该平面的地图的方法。与传统的方法相比,本文实现的方法能够在无需人工干预的情况下对初始化需要的图像关键帧进行选择。在位姿计算的过程中,本文的方法使用了惯性传感器的信息,从而保证了系统的实时性,同时提高了系统整体的精度。(3)在手机平台上实现了一个完整的增强现实系统。系统能够自动完成从初始化、设备的注册跟踪、虚拟物体的生成以及重定位等一系列过程。同时提出了使用了惯性传感器数据以及相关的优化算法,使得系统能够在手机应用中实现实时性。最后,还提出了两种重定位算法用于在跟踪丢失时进行跟踪的恢复。