基于Kinect深度相機(jī)的三維人體重建技術(shù)研究.pdf

1、隨著近年來(lái)興起的一項(xiàng)最新攝像技術(shù)——深度攝像機(jī)，越來(lái)越多的學(xué)者開(kāi)始研究深度攝像機(jī)的應(yīng)用。深度攝像機(jī)在捕獲彩色視頻的同時(shí)，還能同步輸出像素點(diǎn)到攝像機(jī)的距離，這張距離圖片被稱為深度圖像。由于其采用紅外成像原理，計(jì)算時(shí)間短，能夠?qū)崟r(shí)輸出深度圖像。不僅如此，深度攝像機(jī)還有價(jià)格便宜，體積小，操作簡(jiǎn)單的特性，這些特性是傳統(tǒng)掃描設(shè)備(例如結(jié)構(gòu)光掃描儀)所不具有的。
　　基于深度攝像機(jī)的研究可以分為六類：三維物體重建，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，圖像處理，人機(jī)交互

2、，機(jī)器人導(dǎo)航，以及物體識(shí)別。本文專注于三維人體重建，即通過(guò)使用深度攝像機(jī)掃描人體，快速重建出三維人體模型。三維人體模型廣泛應(yīng)用在多媒體工業(yè)，如動(dòng)漫產(chǎn)業(yè)，游戲創(chuàng)作,電影制作等。針對(duì)傳統(tǒng)三維掃描儀價(jià)格昂貴，操作復(fù)雜等缺點(diǎn)，本文采用價(jià)格低廉的深度攝像機(jī),如微軟Kinect,重建三維人體模型。本文提出的三維人體重建算法使用ICP(iterated closest point)確定輸入點(diǎn)云與可變模型之間的對(duì)應(yīng)點(diǎn)對(duì)，將可變形人體模型擬合掃描點(diǎn)云數(shù)據(jù)

3、，迭代生成高精度的三維人體模型。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文提出的方法能夠使用Kinect深度攝像機(jī)快速重建出高精度的三維人體模型。為了驗(yàn)證本文結(jié)果的精度，在本文的最后，測(cè)量出三維人體模型的標(biāo)量(如身高，肩寬，手臂長(zhǎng)度等)，將其與人體的真實(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)作比較。用此方法來(lái)評(píng)估本文的人體重建結(jié)果的精度。
　　本文的主要貢獻(xiàn)有：一，本文搭建了一個(gè)新的基于深度攝像機(jī)的人體掃描硬件設(shè)置。在設(shè)置中使用了4臺(tái)Kinect同時(shí)掃描人體的前后，這樣的硬件設(shè)置可以