| 基于Kinect v2的实时精确三维重建系统 |
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| 引用本文： | 李诗锐,李琪,李海洋,侯沛宏,曹伟国,王向东,李华.基于Kinect v2的实时精确三维重建系统[J].软件学报,2016,27(10):2519-2529. |
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| 作者姓名： | 李诗锐 李琪 李海洋 侯沛宏 曹伟国 王向东 李华 |
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| 作者单位： | 中国科学院计算技术研究所智能信息处理重点实验室, 北京 100190;中国科学院大学 北京 100190,中国科学院计算技术研究所智能信息处理重点实验室, 北京 100190;中国科学院大学 北京 100190,中国科学院计算技术研究所智能信息处理重点实验室, 北京 100190;中国科学院大学 北京 100190,中国科学院计算技术研究所智能信息处理重点实验室, 北京 100190;中国科学院大学 北京 100190,中国科学院计算技术研究所智能信息处理重点实验室, 北京 100190,国家体育总局体育科学研究所 北京 100061,中国科学院计算技术研究所智能信息处理重点实验室, 北京 100190;中国科学院大学 北京 100190 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金委国家重大科研仪器设备研制专项（61227802），国家自然科学基金项目（61379082），国家体育总局体科所合作项目“基于Kinect人体运动模型研究”（20145030），国家财政部基本科研业务费（基本14-02） |
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| 摘 要： | 快速、低成本、精确的三维扫描技术一直是计算机视觉领域研究的热点.首先，本文分析了新一代Kinect v2（Kinect for windows v2 sensor）的技术参数、测量原理.设计实验测得其深度精度与测量距离成线性变换关系.其次，Kinect v2深度数据含有大量的噪声尤其是在物体边缘，常用的双边滤波器等去噪算法不能很好的去除这些噪声，对此本文设计了一种有效的去噪算法，提高重建质量.最后，实现了一套基于新一代Kinect v2重建系统.实验结果表明，本文中的重建系统能够实时精确的重建物体，可以广泛应用于低成本的快速三维成型.
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| 关 键 词： | ToF Kinect 三维重建 点云去噪 点云配准 |
| 收稿时间： | 2016/1/21 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2016/3/25 0:00:00 |
Real-Time Accurate 3D Reconstruction Based on Kinect v2 |
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| LI Shi-Rui,LI Qi,LI Hai-Yang,HOU Pei-Hong,CAO Wei-Guo,WANG Xiang-Dong and LI Hua.Real-Time Accurate 3D Reconstruction Based on Kinect v2[J].Journal of Software,2016,27(10):2519-2529. |
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| Authors: | LI Shi-Rui LI Qi LI Hai-Yang HOU Pei-Hong CAO Wei-Guo WANG Xiang-Dong and LI Hua |
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| Affiliation: | Key Laboratory of Intelligent Information Processing, Institute of Computing Technology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190;University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049,Key Laboratory of Intelligent Information Processing, Institute of Computing Technology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190;University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049,Key Laboratory of Intelligent Information Processing, Institute of Computing Technology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190;University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049,Key Laboratory of Intelligent Information Processing, Institute of Computing Technology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190;University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049,Key Laboratory of Intelligent Information Processing, Institute of Computing Technology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190,China Institute of Sport Science, Beijing 100061 and Key Laboratory of Intelligent Information Processing, Institute of Computing Technology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190;University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049 |
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| Abstract: | Fast, low-cost, accurate three-dimensional scanning technology is a hot research topic in computer vision. Firstly, this paper introduced the technical parameters and measurement principle of the Kinect v2 (Kinect for windows v2 sensor) and analyzed the advantages and disadvantages of Kinect v2 comparing to the first generation Kinect (we use Kinect v1 for short). Secondly, considering the characteristics of Kinect v2 depth data noise, we designed a denoising method for depth data, and applied this method to the 3D reconstruction system. Finally, we implemented a real-time accurate 3D reconstruction system based on Kinect v2. Experimental results show that the proposed 3D reconstruction system can acquire an accurate 3D object model in real-time. |
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| Keywords: | ToF Kinect 3D reconstruction denoising registration |
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