本世纪以来,互联网技术和增强现实(Augmented Reality,简称AR)技术快速发展,但基于互联网和增强现实技术的教育教学辅助系统(以下简称增强现实教学系统)的发展比较滞后,无法更深层次的满足当今的教育教学需求。现有的增强现实教学系统大多未基于B/S架构开发,增强现实教学系统的实现一般是基于应用程序的方式,需要用户在计算机上安装特定应用程序才能实现增强现实效果,因此只能为少数学生提供增强现实视觉体验,限制了系统使用量;同时系统基本无法满足用户通过人体手部的移动与三维模型交互的需求,减低了增强现实教学系统体验感。为了解决目前增强现实教学系统的不足,本文对基于B/S架构(Browser/Server,浏览器/服务器)的交互式增强现实教学辅助系统进行了研究和实现。其中,针对单目相机的人体手部目标检测与跟踪技术进行了深入的研究,实现了人体手部与虚拟三维模型的实时交互;本系统利用增强现实技术与互联网技术中的Web技术,完成了系统的搭建。本文的主要工作如下:(1)对于手部图像分割时类肤色区域干扰问题,本文对人体手部目标采用静态和动态相结合的检测方法:在肤色聚类性较好的YCrCb颜色空间中对肤色区域进行静态检测,实现手部区域的检测与分割;采用基于背景差分法的动态手部目标检测,完成对运动手部区域的检测与分割。将静、动态两种方法分割的图像结果进行逻辑运算,得到图像中运动的手部图像。经试验验证,静、动态手部目标检测分割方法满足系统对实时性的分割要求。(2)目前的背景差分法中背景更新频率过快,降低了系统实时性。为了提高系统人机交互功能的效率,提出了一种基于目标像素点增长斜率的自适应背景更换方法,适时的将静止区域更新到背景图像中。(3)本文基于灰度质心法对手部区域进行定位,通过对手部质心点的跟踪,实现对手部运动方向和距离的判断,从而对虚拟模型位置进行变换,最终实现了基于人手的人机交互。(4)本系统的搭建采用前端与后端分离式开发,前端结合Vue框架并结合iView标签库实现前端页面的显示和数据的流转;后端采用应用较为广泛的Spring框架开发后台服务器逻辑,实现数据的处理以及与数据库的通信;系统数据的储存采用了 MySQL关系型数据库;集成了 AR.js前端增强现实开发库,为增强现实的虚实融合场景的实现提供了支持。最终实现了一套基于B/S架构的交互式增强现实教学辅助系统。