基于Kinect的三維人體重建技術(shù)研究.pdf

1、隨著微軟深度相機(jī)Kinect for Windows的推出，計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域掀起了一股以此設(shè)備為中心的研究熱潮。在計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域，基于 Kinect深度攝像機(jī)的研究主要分為以下幾類：物體或人體的三維重建、物體或人體的識別與跟蹤、手勢分析、姿態(tài)估計(jì)和室內(nèi)場景重建等。鑒于三維人體重建廣泛應(yīng)用于虛擬試衣、三維打印、游戲創(chuàng)作等領(lǐng)域，本文研究基于Kinect的三維人體重建技術(shù)。
　　本文的主要貢獻(xiàn)有：首先，提出了一種利用兩臺 Kinect分區(qū)

2、域同時(shí)掃描人體前后部位的非剛體三維人體掃描重建方法。其次，通過三維投影降低k-d樹的維數(shù)來提高去噪效率。然后，在三角形網(wǎng)格的簡化過程中，二次誤差度量往往僅考慮距離因素，簡化后的網(wǎng)格密度分配不合理。為了使二次誤差測度盡可能的簡化模型平坦區(qū)域而保留模型中曲率較大的區(qū)域的細(xì)節(jié)特征，在網(wǎng)格簡化過程中引入三角形可折疊度的概念，并將其以權(quán)值的方式嵌入到周昆的三角形折疊二次誤差度量中。實(shí)驗(yàn)證明，這種方法增強(qiáng)了算法對于高曲率區(qū)域的敏感度，克服了周昆算法

3、中對高曲率網(wǎng)格區(qū)域特征保持不好的弱點(diǎn)，在進(jìn)行大規(guī)模的網(wǎng)格簡化操作時(shí)，也能得到細(xì)節(jié)特征保留較好的網(wǎng)格模型。最后，提出了一個(gè)剛體配準(zhǔn)與非剛體配準(zhǔn)相結(jié)合的三維人體重建系統(tǒng)。在變換域上進(jìn)行兩兩剛體配準(zhǔn)，在幾何域上進(jìn)行非剛體配準(zhǔn)。最終能利用掃描得到的數(shù)據(jù)重建出全局一致的三維人體模型。
　　本文提出的重建方案操作簡單，成本低廉，對計(jì)算機(jī)的性能要求不高，使用普通的個(gè)人計(jì)算機(jī)和Kinect深度攝像機(jī)就能對人體進(jìn)行掃描建模。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文最終的