基于Kinect的三維重建與形態(tài)識(shí)別.pdf

1、三維重建識(shí)別技術(shù)是通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)字化的手段，將現(xiàn)實(shí)世界中的實(shí)體以計(jì)算機(jī)信息的形式展現(xiàn)出來(lái)。近年來(lái)，三維重建識(shí)別技術(shù)在諸多領(lǐng)域得到了迅速的發(fā)展，例如，醫(yī)療研究、文物恢復(fù)、識(shí)別技術(shù)、儀器制造、游戲研發(fā)等。三維重建識(shí)別技術(shù)的關(guān)鍵問(wèn)題在于如何能夠?qū)崟r(shí)的、高效的在不同視角、尺度下獲取場(chǎng)景或者物體的三維信息。并將信息進(jìn)行高效的配準(zhǔn)融合，準(zhǔn)確識(shí)別表面的形態(tài)。傳統(tǒng)的三維掃描方法包括了結(jié)構(gòu)光掃描、激光掃描等方式。這些重建方式的設(shè)備較為復(fù)雜、價(jià)格較為高昂、操

2、作過(guò)程繁瑣。
　　本文提出了一種使用Kinect深度傳感設(shè)備作為掃描儀器，對(duì)被測(cè)物體和場(chǎng)景進(jìn)行數(shù)據(jù)信息獲取、位置估計(jì)、傳感器位置評(píng)估、點(diǎn)云的匹配等技術(shù)的理論研究和應(yīng)用分析。在準(zhǔn)確獲取點(diǎn)云信息后，對(duì)點(diǎn)云曲面的進(jìn)行了范圍圖像和尺度空間的建立、曲率計(jì)算、形狀指數(shù)和彎曲程度的判定等技術(shù)的分析和研究。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　(1)首先介紹了Kinect的構(gòu)造、使用原理和技術(shù)特點(diǎn)，詳細(xì)介紹了Kinect的硬件結(jié)構(gòu)體系，著重的介紹了

3、Kinect的核心芯片。其次對(duì)Kinect標(biāo)定原理進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，其中詳細(xì)的介紹了對(duì)攝像機(jī)標(biāo)定和坐標(biāo)標(biāo)定。最后介紹了關(guān)于點(diǎn)云預(yù)處理中有關(guān)濾波去除干擾點(diǎn)的方法。
　　(2)對(duì)Kinect三維重建方法中獲取點(diǎn)云的方法和步驟做了詳細(xì)的敘述。提出了一種實(shí)時(shí)的獲取并且重建復(fù)雜物體表面的算法，其中包含了獲取深度圖像中密集頂點(diǎn)的過(guò)程、預(yù)測(cè)待測(cè)物體表面和攝像機(jī)位置評(píng)估等過(guò)程。其次，詳細(xì)介紹了點(diǎn)云初始拼接和ICP精確拼接的原理。
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