增强现实的研究源自虚拟现实技术领域,是一门结合计算机视觉、计算机图形学、数字图像处理、物理学、心理学等多学科交叉的研究领域。随着科技的发展,传统的二维人机交互技术不再满足人们的需求,人们需要一种更加自然的方式来与计算机互动。增强现实的出现正好适应这种趋势,成为了下一代人机交互技术的研究热点。增强现实技术充分利用视、听、味、触觉等人类的各种感知方式,将真实世界与虚拟世界融合在一起,给人一种超越现实的感官体验。人们无需专门培训,凭借以日常生活经验就能以虚拟物体进行互动。本文主要研究了增强现实中基于计算机视觉的虚实融合与人机交互技术,介绍了图像预处理、图像分割、轮廓提取、模板匹配、摄像机标定等背景知识,并在此基础上实现了基于标志物识别的虚实融合方法和基于体感控制的人机交互方式。基于计算机视觉的虚实融合方法主要有基于标志物和基于自然图像特征点两类,本文选择了技术比较成熟、应用范围较广泛的基于标志物的方法,利用计算机视觉库OpenCV和三维图形引擎OGRE实现了一套虚实融合展示系统。本文的人机交互方案使用Prime Sense公司的深度摄像头Prime Sensor获取深度图像,通过计算机视觉处理,重建了人体的三维骨骼系统定义体感语义,制定动作—指令映射表。同时结合体感开发平台OpenNI,将体感控制技术应用到成都金沙遗址博物馆数字漫游系统中,实现了肢体控制、全身控制两种体感控制方式。