基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的Kinect傳感器標(biāo)定.pdf

1、無論是在圖像測量或機(jī)器視覺應(yīng)用中，攝像機(jī)參數(shù)的標(biāo)定都是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，其標(biāo)定結(jié)果的精度及算法的穩(wěn)定性直接影響攝像機(jī)工作產(chǎn)生結(jié)果的準(zhǔn)確性。為了能夠根據(jù)Kinect捕捉到的信息更快更精確地對(duì)場景進(jìn)行重建，首先必須對(duì)該測量系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定。雖然，目前許多國外研究者已對(duì)Kinect傳感器的標(biāo)定進(jìn)行大量的研究并取得了較好的研究成果，但都是基于精確的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行標(biāo)定的，然而Kinect傳感器的深度攝像機(jī)存在嚴(yán)重的幾何畸變，這就需要更復(fù)雜的模型對(duì)其進(jìn)行校

2、正。這勢(shì)必導(dǎo)致更復(fù)雜的數(shù)學(xué)方程，使計(jì)算更加繁瑣，而且各種因素引起的畸變可能有種種相似之處，參數(shù)之間具有強(qiáng)相關(guān)性，一些不顯著的參數(shù)的引入，反而會(huì)使情況更壞。
　　為了避免建立復(fù)雜的Kinect畸變模型且可以包容成像過程中的各種畸變及非線性因素。本文將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引入到Kinect標(biāo)定中，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)大的非線性函數(shù)逼近能力直接學(xué)習(xí)二維圖像坐標(biāo)到三維世界坐標(biāo)的非線性映射。針對(duì)Kinect傳感器的特點(diǎn)及物點(diǎn)在攝像機(jī)坐標(biāo)系下沿Xe、Yc和Zc

3、方向運(yùn)動(dòng)時(shí)的成像規(guī)律，提出了基于雙神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的Kinect傳感器標(biāo)定方法。首先采用IR圖像代替現(xiàn)有的Kinect標(biāo)定方法中常用的Depth圖像，以降低邊緣噪聲對(duì)標(biāo)定結(jié)果的影響，然后，將Kinect標(biāo)定問題視作從二維圖像坐標(biāo)到三維世界坐標(biāo)的一個(gè)非線性映射問題，設(shè)計(jì)了兩個(gè)不同的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分別實(shí)現(xiàn)二維圖像點(diǎn)對(duì)與對(duì)應(yīng)的三維坐標(biāo)的平面信息和深度信息的映射關(guān)系。通過兩個(gè)三維重構(gòu)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本文標(biāo)定方法的有效性，且與已有的Kinect標(biāo)定方法相比本文方法具