增强现实(Augmented Reality,AR)是一种把真实场景视频信息与虚拟信息实时融合的一种视觉技术。随着增强现实技术的发展和完善,更多的增强现实的应用也被推广起来,得到更多人的了解和喜爱。增强现实本身主要在特殊的硬件设备上实现。但是随着智能手机的发展,目前智能手机的计算处理能力也有了很大的提高,可以满足一些运算较小的增强现实应用。将增强现实技术与导航信息相融合,将虚拟的导航指示信息与现实世界融合,使信息提示更明确,理解起来也更加容易和直接,从而给用户更好的导航体验。在增强现实技术当中,重要的核心内容是注册算法,这是如何将真实世界与虚拟信息相结合的重要环节。算法要求在保证算法运行速度的同时,提高注册的准确度,从而提高注册的真实感。本文的导航系统,针对利用在户外的这种应用场景做了主要的分析和研究。目的是用户行进过程当中,可以将3D导航模型实时渲染在真实场景当中,对用户的行驶方向进行指示。通过对增强现实的主要三维注册方法的学习和对比,提出了更加适合利用在户外行车导航中的三维注册方法。由于驾驶过程当中,场景变化很快,并不能利用两帧关键点匹配来获得移动设备与虚拟模型之间的关系。但是为了保证注册的虚拟导航标识指示方向与道路方向相同,需要通过视觉处理获得道路信息,作为准确的注册信息。本文选取道路上的常用信息车道线作为虚拟物体注册的方向信息。在视觉处理方面,本文以基于消失点的车道线识别方法为基础,首先利用Y值和Cr值特征对图像的彩色信息进行聚类分割,然后对分割后的图像进行消失点检测,从而完成对车道线的识别。为了增加识别的平滑度,避免抖动颠簸等情况对车道线识别的影响,用卡尔曼滤波的方法对车道线进行预测和优化。通过实验证明,本文在不同场景下,对车道线的识别跟踪均有比较好的效果,在虚拟导航标识注册方面,注册方向准确。总体该算法能够满足实时对车道线进行识别跟踪,将注册的导航标识实时显示给用户的要求。