隨著計算機視覺研究理論與技術(shù)的發(fā)展,三維模型重建已然成為近年來的研究熱點,越來越多的應(yīng)用在各個方面,比如設(shè)計仿真、游戲電影制作、工業(yè)測量、文物保護、醫(yī)學(xué)研究等。隨著更加先進、更高精度采樣設(shè)備的出現(xiàn),其發(fā)展前景必然更加廣闊。近些年來微軟推出了Microsoft Kinect設(shè)備,目前基于Kinect的三維研究已經(jīng)取得了一些成果與應(yīng)用。本文基于Kinect數(shù)據(jù)采集設(shè)備進行了三維重建研究工作,Kinect能夠同步獲取彩色數(shù)據(jù)與深度數(shù)據(jù),并提供了兩種數(shù)據(jù)的匹配算法,具有數(shù)據(jù)獲取速度快、效率高、成本低的特點,有很大的應(yīng)用價值。本文首先簡略介紹了三維重建的研究背景與意義、研究現(xiàn)狀、實際應(yīng)用,然后介紹了Kinect的構(gòu)造、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及數(shù)據(jù)的獲取,分析了其深度圖像到深度數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化、深度數(shù)據(jù)與彩色數(shù)據(jù)的顯示。立體物體的完整數(shù)據(jù)的獲取需要進行多視角的數(shù)據(jù)采集并融合,多視角下的數(shù)據(jù)可由坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)矩陣與平移矩陣配準(zhǔn)到同一坐標(biāo)系中。Kinect Fusion基于GPU并行計算實現(xiàn)了實時三維重建,操作簡單。Kinect設(shè)備本身并沒有定位功能,但是其提出了體元技術(shù)點云融合算法,在每一幀數(shù)據(jù)獲取的過程,Kinect F... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?Ｈ維重建的應(yīng)用實例－石化立體重現(xiàn)??例如在建筑領(lǐng)域Ｗ，利用觀測的數(shù)據(jù)可Ｗ在計算中重建出建筑的Ｈ維模型，??

圖２．１?Ｋｉｎｅｃｔ游戲??

第３章基于Ｋｉｎｅｃｔ的Ｈ維點云處理??件Ｉｍａｇｅｗａｒｅ口６］由美國ＥＤＳ公司開發(fā)，實驗測試中，利用Ｉｍａｇｅｗａｒｅ進行點云??展示與分析較為方便。Ｉｍａｇｅｗａｒｅ的點云顯示效果如圖３．３所示。??圖３．３?Ｉｍａｇｅｗａｒｅ顯示點云效果圖??在實驗中，我們重建的場景可能是攝相機視野的全部，也可能是某一特定的??對象，為了對特定的對象進行Ｈ維重建，這時我們就需要將物體同背景分離開來，??即需要對得到的點云進行分割，點云分割是數(shù)據(jù)預(yù)處理的重要部分Ｐ７１，點云分??割的正確性與精確性是重建效果的主要保證之一。根據(jù)Ｋｉｎｅｃｔ攝像機的數(shù)據(jù)特??點，提出了深度闊值分割、背景閩值分割、傾差闊值分割胃２９峽進行點云精簡，??閥值法通過設(shè)定上下限，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)的區(qū)間來決定數(shù)據(jù)的取舍，是一種常見的??數(shù)據(jù)處理的可行方法，閑值法也會存在精度不髙的問題，它們進行配合使用更好。??３．２．１深度爾值分割??閑值法即是針對獲得的圖像數(shù)據(jù)的某一特征

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于KinectFusion的室內(nèi)場景平面結(jié)構(gòu)重建[J]. 蔡晨賈農(nóng),施逸飛,徐凱,黨崗.  系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2015(10)
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[3]一種改進的KinectFusion三維重構(gòu)算法[J]. 朱笑笑,曹其新,楊揚,陳培華.  機器人. 2014(02)
[4]基于Kinect深度信息的實時三維重建和濾波算法研究[J]. 陳曉明,蔣樂天,應(yīng)忍冬.  計算機應(yīng)用研究. 2013(04)
[5]Kinect應(yīng)用概述及發(fā)展前景[J]. 朱濤,金國棟,蘆利斌.  現(xiàn)代計算機(專業(yè)版). 2013(06)
[6]旋轉(zhuǎn)平臺點云數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)方法[J]. 周朗明,鄭順義,黃榮永.  測繪學(xué)報. 2013(01)
[7]基于GPU和Kinect的快速物體重建[J]. 劉鑫,許華榮,胡占義.  自動化學(xué)報. 2012(08)
[8]基于八叉樹及KD樹的混合型點云數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)[J]. 廖麗瓊,白俊松,羅德安.  計算機系統(tǒng)應(yīng)用. 2012(03)
[9]建筑物三維重建方法綜述[J]. 王繼陽,文貢堅,呂金建,李德仁.  遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2009(06)
[10]基于機器視覺的攝像機標(biāo)定方法研究[J]. 周薇.  電子元器件應(yīng)用. 2008(11)

碩士論文
[1]基于Kinect的空間場景三維分割技術(shù)研究[D]. 楊少鋒.湖南大學(xué) 2014
[2]基于Kinect深度圖像的三維重建研究[D]. 韋羽棉.重慶大學(xué) 2014
[3]基于RTCam模型的Kinect攝像機標(biāo)定以及空間拼接算法研究[D]. 胡正川.西安電子科技大學(xué) 2014
[4]基于結(jié)構(gòu)光的3D重建系統(tǒng)[D]. 趙東威.南京大學(xué) 2013



本文編號：3311939