基于Kinect的物體三維模型構(gòu)建和姿態(tài)估計(jì)方法研究.pdf

1、生活環(huán)境中，服務(wù)機(jī)器人執(zhí)行目標(biāo)抓取、釋放為基本任務(wù)，待操作的目標(biāo)模型建立和姿態(tài)估計(jì)效果的準(zhǔn)確性是解決這一目標(biāo)的前提。面向服務(wù)機(jī)器人對日常物體的抓取功能需求，本文提出通過對室內(nèi)物體學(xué)習(xí)模型進(jìn)行三維重建，從多視角識(shí)別目標(biāo)物體并進(jìn)行姿態(tài)估計(jì)的策略。
　　本文首先為建立精度高的物體模型，對多視角下原始點(diǎn)云進(jìn)行深度、噪聲實(shí)驗(yàn)分析，尋找最佳采樣深度區(qū)域，建立點(diǎn)云預(yù)處理機(jī)制去除邊界深度噪聲和RGB噪聲。考慮機(jī)器人觀測目標(biāo)視角問題，對物體多視角采

2、樣，作為后續(xù)物體特征模板的構(gòu)建基礎(chǔ)，并建立目標(biāo)3D立體模型。在紋理信息和幾何特征信息基礎(chǔ)上，使用SIFT特征匹配和奇異值分解法對無序且部分重疊的點(diǎn)云初始配準(zhǔn)，改進(jìn)ICP算法實(shí)現(xiàn)相鄰視角點(diǎn)云精確配準(zhǔn)，最后使用閉環(huán)優(yōu)化策略構(gòu)建物體的完整點(diǎn)云模型。提出閉環(huán)優(yōu)化策略獲取多視角間精確旋轉(zhuǎn)平移運(yùn)動(dòng)關(guān)系。目標(biāo)姿態(tài)估計(jì)。在物體模型三維重建中獲得的多視角間的旋轉(zhuǎn)平移運(yùn)動(dòng)關(guān)系基礎(chǔ)上提出基于局部不變幾何特征的物體特征的稀疏表達(dá)。對場景中的雜亂放置的物體，基于