增强现实是一种随着虚拟现实技术的发展而产生的新型人机交互技术。该技术通过计算机系统提供的信息,增加用户对现实世界感知,将虚拟的信息应用到真实世界,并将计算机生成的虚拟物体、场景或系统提示信息叠加到真实场景中,从而实现对现实的增强。增强现实一般通过交互技术、多传感器技术、多媒体技术、计算机图形学技术和光电显示技术等,使虚拟信息和真实世界实现无缝衔接,令用户获得具有真实感的增强现实体验。随着网络摄像头和显示器走进千家万户,以及手持式3D摄像头,甚至Google Glass的出现,都极大推动了增强现实的发展。本文的增强现实系统,基于目标识别技术辅以跟踪技术感知真实世界的目标物体,并以此为平台融合虚拟信息。基于随机和最优化的思想,该识别算法提供了一种针对复杂环境中的无标记平面物体识别与定位问题的解决方案。为解决实时场景下的识别问题,使用分类器模型将必需的计算量移至离线训练阶段,降低实时识别阶段的运算成本；以局部特征关键点作为识别物体的描述,解决遮挡和复杂背景的问题；分类器的训练样本包含各种视角和尺度的特征,可抗多角度多尺度问题；分类器使用光照不变性的特征,可抗复杂光照问题。本系统为充分利用真实场景中目标物体的连贯性,我们以前一帧的识别目标作为对象,使用跟踪的方法,更加稳定和高效地计算目标物体的位姿信息。识别和跟踪的结果作为增强现实系统的定位信息,增强现实系统通过这些信息计算和合成虚拟信息,并将其融合真实场景中。虚拟信息的融合和展示是增强现实的最后阶段。在如立体投影、头盔显示器、大型水幕等众多的展示方式中,本文使用的显示器是最便捷廉价的展示方式,尤其是平板电脑的出现,使显示器展示更加自然和容易理解。