增强现实是在虚拟现实的基础上发展起来的热门研究领域,可以通过特定的设备使得用户与场景中的虚拟物体进行交互,甚至可以为用户提供听觉、触觉以及嗅觉体验,其被广泛应用于国防军事、工业维修、医疗、遗迹复原、游戏娱乐、旅游、建设、电子商务等领域。基于ARToolKit开发包的增强现实系统,由于图像分割的阈值是固定的,当场景发生较大变化时,不能实现增强现实。针对这一问题,本文提出对实时视频序列中的图像采用最小误差法计算此帧图像分割的阈值,当场景发生变化时,阈值将随之改变。在增强现实系统中对标识旋转情形进行增强现实实验研究,结果表明该方法在场景发生较大变化时仍能实现增强现实,从而验证了该方法的有效性与实时性,提高了ARToolKit增强现实系统的整体性能。针对标识某个顶点被遮挡时ARToolKit无法实现增强现实的问题,本文从ARToolKit算法中坐标转换关系入手,引入单应性矩阵方式的注册算法,并将其与图像匹配值计算结合提出优化的的三顶点注册算法,并用实验验证了该算法的可行性。改进后的算法可以允许标识图像的任意一个顶点被遮挡,解决了标识某个顶点被遮挡情况下实现增强现实的问题。