The invention discloses a Kinect fusion-based high-precision depth image acquisition method, which includes acquiring depth image and color image data, three-dimensional reconstruction to form a space point cloud, mapping interpolation results to two-dimensional images and gray processing, linear transformation of gray image, stretching in a given depth range. In gray domain, the coordinates of image information points are transformed to form a new depth image, which greatly improves the resolution and accuracy of the depth image.
【技术实现步骤摘要】
基于Kinectfusion的高精度深度图像获取方法
本专利技术属于机器视觉
,具体涉及一种基于Kinectfusion的高精度深度图像获取方法。
技术介绍
物体的三维重建是一种根据多张二维视图重建物体三维信息的过程。三维重建在计算机图形学、计算机视觉、医学图像处理、虚拟现实、体感游戏等领域获得众多应用。为了使计算机生成三维位物体模型,通常情况采用的方法是通过二位维图像、投影等获取真实物体的几何形状,然后根据三位维建模方法如摄像机标定、数据点云化、点云拼接、特征分析与提取、立体匹配等过程等。Kinect是微软在游戏领域推出的体感周边外设,集成了深度相机、红外相机、彩色相机。通过Kinect采集的深度数据进行三维重建,大大降低了三维重建的成本,使得普通用户可以研究、使用三维重建技术带来的便利。Kinectfusion是微软研究院利用Kinect进行的三维重建项目。用户可以通过Kinect相机进行场景绘制并实时查看3D模型,Kinectfusion在GPU上以交互式速率运行,并且可以在各种硬件上以非交互式速率运行。Kinectfusion使用ICP算法将多帧不同位姿深度数据融合到前帧,并使用TSDF算法进行点云融合和立方体重建,重建结果具有平滑、噪声小、精度高等优点。通常情况下,直接使用深度相机采集到的深度图像分辨率低、噪声大、精度低,而利用Kinectfusion可以获得的高精度三维数据,但是kinectfusion所获得的三维数据为点云形式,点云数据量巨大,直接处理很难达到实时效果,并且不能运用比较成熟的二维图像处理算法。
技术实现思路
本专利技术的专利 ...
【技术保护点】
1.一种基于Kinect fusion的高精度深度图像获取方法,其特征在于,包括以下步骤:A、获取深度图像与彩色图像数据;B、对步骤A中获取的深度图像和彩色图像进行三维重建形成空间点云;C、对步骤B形成的空间点云进行Delaunay三角剖分和线性三角内插值处理;D、将步骤C得到的插值结果映射到二维图像,并对二维图像进行灰度化处理;E、对步骤D得到的灰度图像进行线性变换,在设定的深度区间内拉伸灰度域;F、根据空间点云坐标系与深度图像坐标系的坐标转换关系,对步骤E处理后的图像信息点坐标进行转换。
【技术特征摘要】
1.一种基于Kinectfusion的高精度深度图像获取方法,其特征在于,包括以下步骤:A、获取深度图像与彩色图像数据;B、对步骤A中获取的深度图像和彩色图像进行三维重建形成空间点云;C、对步骤B形成的空间点云进行Delaunay三角剖分和线性三角内插值处理;D、将步骤C得到的插值结果映射到二维图像,并对二维图像进行灰度化处理;E、对步骤D得到的灰度图像进行线性变换,在设定的深度区间内拉伸灰度域;F、根据空间点云坐标系与深度图像坐标系的坐标转换关系,对步骤E处理后的图像信息点坐标进行转换。2.如权利要求1所述的基于Kinectfusion的高精度深度图像获取方法,其特征在于,所述步骤B对步骤A中获取的深度图像和彩色图像进行三维重建形成空间点云,具体包括以下分步骤:B1、将深度图像连续帧以无符号短整形转换为浮点格式的深度帧,并设置最小和最大深度阈值对输入数据进行裁剪;B2、平滑深度图像数据,通过将投影关联在重建立方体中计算点云,并通过ICP算法对齐两组重叠的方向点云并计算相机的相对位置;B3、将深度浮点数据和彩色图像数据从步骤B2得到的相机的相对位置融...
【专利技术属性】
技术研发人员:曹越,张静,许真达,刘娟秀,杨浩,林文韬,李圳浩,
申请(专利权)人:宁波古德软件技术有限公司,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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