三維重建是對三維空間中的物體使用計算機(jī)或者數(shù)學(xué)語言進(jìn)行表達(dá)的技術(shù),是計算機(jī)視覺中一個重要的研究內(nèi)容,常被應(yīng)用于許多生產(chǎn)生活實際中。目前三維重建的方法有人工三維建模、激光點云數(shù)據(jù)處理、多視幾何三維重建、深度數(shù)據(jù)生成等。Kinect是一個由微軟發(fā)售的體感游戲設(shè)備,它具有一個彩色RGB攝像頭以及一個ToF深度傳感器,能夠同時獲取場景的色彩信息與深度信息。而正因為Kinect能夠同時獲取色彩信息與深度信息,因此它能夠基于單視圖進(jìn)行三維重建。但是將Kinect的深度傳感器應(yīng)用到實際的場景拍攝、深度獲取和三維內(nèi)容制作中時,仍然有一些瑕疵,存在的主要問題有:噪聲對深度測量結(jié)果的影響;深度相機(jī)在采集深度信息的時候容易丟失邊緣和角點處的數(shù)據(jù);一些固有的深度測量系統(tǒng)誤差導(dǎo)致三維重建的結(jié)果出現(xiàn)偏差。本文在對Kinect成像機(jī)理進(jìn)行分析的基礎(chǔ)下,對影響Kinect深度相機(jī)精度的因子進(jìn)行了研究和建模,主要的研究成果如下:（1）在進(jìn)行空間坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換時,對于深度相機(jī)普遍存在的噪聲問題,使用BaySAC算法對深度圖中的噪聲點進(jìn)行剔除。（2）對Kinect深度相機(jī)誤差種類以及來源進(jìn)行了分析,并分別建立線性、二次函數(shù)、三... 

【文章來源】：華中師范大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：53 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１脈沖調(diào)制法原理??

＿?結(jié)束??３Ｄ平面??圖２．１脈沖調(diào)制法原理??脈沖調(diào)制方案的發(fā)射光脈沖通常使用方波脈沖調(diào)制，因為它相對容易用數(shù)字電??路實現(xiàn)。接收端的每個像素是由將入射光轉(zhuǎn)換成電流的光敏單元（例如光電二極管）??組成。感光單元連接著兩個高頻轉(zhuǎn)換開關(guān)可以把電流導(dǎo)入不同的可以儲存電荷的電??容里。??在拍攝深度圖像時，相機(jī)上的控制單元打開光源，發(fā)出一個光脈沖。在同一時??刻，控制單元打開一個接收端的電子快門，接收端接收到的反射電荷被存儲在對應(yīng)??的電容中，記為５；。然后，控制單元關(guān)閉光源，這次打開第二個接收端的電子快門，??同時關(guān)閉第一個電子快門，即在光源被關(guān)閉的時間點打開。新接收到的電荷５；也被??存儲起來。??「］?ｒ：?Ｉ?１光＿??ｈ＾ｉｎ?－ｉｎ?＾??一?￣￣１?Ｉ￣１?ｒ?快１＇??１?：：?快門Ｓ，?????ｔｉｌ—?］????圖２．１光脈沖發(fā)射與接收示意圖??光的速度為６?＆為光脈沖的持續(xù)時間，則山脈沖調(diào)制法計算

＿?結(jié)束??３Ｄ平面??圖２．１脈沖調(diào)制法原理??脈沖調(diào)制方案的發(fā)射光脈沖通常使用方波脈沖調(diào)制，因為它相對容易用數(shù)字電??路實現(xiàn)。接收端的每個像素是由將入射光轉(zhuǎn)換成電流的光敏單元（例如光電二極管）??組成。感光單元連接著兩個高頻轉(zhuǎn)換開關(guān)可以把電流導(dǎo)入不同的可以儲存電荷的電??容里。??在拍攝深度圖像時，相機(jī)上的控制單元打開光源，發(fā)出一個光脈沖。在同一時??刻，控制單元打開一個接收端的電子快門，接收端接收到的反射電荷被存儲在對應(yīng)??的電容中，記為５；。然后，控制單元關(guān)閉光源，這次打開第二個接收端的電子快門，??同時關(guān)閉第一個電子快門，即在光源被關(guān)閉的時間點打開。新接收到的電荷５；也被??存儲起來。??「］?ｒ：?Ｉ?１光＿??ｈ＾ｉｎ?－ｉｎ?＾??一?￣￣１?Ｉ￣１?ｒ?快１＇??１?：：?快門Ｓ，?????ｔｉｌ—?］????圖２．１光脈沖發(fā)射與接收示意圖??光的速度為６?＆為光脈沖的持續(xù)時間，則山脈沖調(diào)制法計算

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于TOF相機(jī)的機(jī)械部件快速重建與測量方法[J]. 王濤,薛少辰,梁梓.  設(shè)備管理與維修. 2017(18)
[2]三維激光掃描點云數(shù)據(jù)處理研究進(jìn)展、挑戰(zhàn)與趨勢[J]. 楊必勝,梁福遜,黃榮剛.  測繪學(xué)報. 2017(10)
[3]淺析3Dmax建模的方法和技巧[J]. 莫潔美.  海峽科技與產(chǎn)業(yè). 2016(08)
[4]京港澳高速公路精密機(jī)載激光掃描測量與協(xié)同設(shè)計[J]. 尉紅彬.  公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版). 2015(01)
[5]飛行時間法三維攝像機(jī)標(biāo)定與誤差補償[J]. 李興東,陳超,李滿天,孫立寧.  機(jī)械與電子. 2013(11)
[6]使用Kinect快速重建三維人體[J]. 周瑾,潘建江,童晶,劉利剛,潘志庚.  計算機(jī)輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報. 2013(06)
[7]基于3ds Max的城市三維建模技術(shù)[J]. 趙子龍.  價值工程. 2013(04)
[8]飛行時間法三維成像攝像機(jī)數(shù)據(jù)處理方法研究[J]. 潘華東,王其聰,謝斌,許世芳,劉濟(jì)林.  浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2010(06)
[9]地面三維激光掃描儀的分類與應(yīng)用[J]. 馬立廣.  地理空間信息. 2005(03)
[10]數(shù)碼相機(jī)的畸變差檢測研究[J]. 林宗堅,崔紅霞,孫杰,劉麗.  武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2005(02)

博士論文
[1]基于時間飛行深度傳感器對三維物體的建模應(yīng)用研究[D]. 沐光雨.吉林大學(xué) 2011
[2]飛行時間法無掃描三維成像攝像機(jī)的機(jī)理和特性研究[D]. 潘華東.浙江大學(xué) 2010

碩士論文
[1]TOF相機(jī)誤差實驗分析以及基于濾波器的隨機(jī)誤差校正[D]. 楊晶晶.合肥工業(yè)大學(xué) 2011
[2]基于深度圖像的三維重建技術(shù)研究[D]. 禹永萍.中北大學(xué) 2010



本文編號：3490994