基于平面镜的Kinect标定方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于平面镜的Kinect标定方法及装置，其中，方法包括：安装Kinect相机，并与显示器的相对位置固定，并在预设位置放置镜面，以使Kinect相机通过镜面采集显示器的图像，并且将镜面替换为预设替代物，且用Kinect相机拍摄，以根据深度图像的深度信息确定镜面平面三维点云数据；将预设替代物更换为镜面，并用Kinect相机通过镜面拍摄显示器的图像，由彩色图像划分显示器和显示器角点的像素位置，并结合深度图像确定显示器三维点云和显示器角的在镜面内虚像空间位置；通过镜面位置和显示器虚像平面及镜面中角点位置得到当前显示器平面和角点的空间位置。该方法无需借助其他设备辅助，算法简单，易于实施。

Kinect Calibration Method and Device Based on Planar Mirror

The invention discloses a Kinect calibration method and device based on a plane mirror. The method includes: installing a Kinect camera, fixing it with the relative position of the display, and placing a mirror in the preset position so that the Kinect camera can collect the image of the display through the mirror, and replacing the mirror with a preset substitute, and shooting with the Kinect camera to obtain the depth information according to the depth image. Information determines the three-dimensional point cloud data of the mirror plane; replaces the preset substitutes with the mirror surface, and takes the display image through the mirror by Kinect camera, divides the pixel positions of the display and the display corner points by the color image, and determines the virtual image space position of the display three-dimensional point cloud and the display angle in the mirror surface by combining the depth image; and uses the mirror position and the display virtual image plane and the mirror surface through the mirror position and the display virtual image plane. The position of corners in the mid-plane can get the spatial position of the current display plane and corners. This method does not need the assistance of other equipment, and the algorithm is simple and easy to implement.

【技术实现步骤摘要】
基于平面镜的Kinect标定方法及装置
本专利技术涉及相机标定
，特别涉及一种基于平面镜的Kinect标定方法及装置。
技术介绍
Kinect相机是微软公司在2010年末正式公布的XBOX360体感周边外设，利用即时动态追踪、影像识别、麦克风输入、语音识别等功能让玩家摆脱传统游戏手柄的束缚，通过自己的肢体动作来控制游戏。Kinect由一颗彩色相机以及一个红外投影机和红外相机组成，其中色彩相机获取场景彩色图像，红外投影机主动投射近红外光谱，红外相机分析红外光谱从而创建场景内的深度图像。2014年微软发布了第二代KinectV2，在硬件上有了很大提升，而且深度测距由LightCoding变为TimeofFlight(ToF)，因此KinectV2的深度图像在分辨率和精度上都有非常大的提升。KinectV2不仅作为自然用户界面交互的接口，同时可以作为深度扫描设备对场景和物体进行实时三维重建任务。在使用Kinect相机前需要对相机进行标定，而标定分为内参标定和外参标定。相机内参在出厂时已经事先标定过并将标定结果写入设备固件中，主要包括彩色相机内参、红外相机内参以及彩色相机与红外相机的配本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于平面镜的Kinect标定方法，其特征在于，包括以下步骤：安装Kinect相机，以使所述Kinect相机与显示器的相对位置固定，并在预设位置放置镜面，以使所述Kinect相机通过所述镜面采集所述显示器的图像，并且将所述镜面替换为预设替代物，且用所述Kinect相机拍摄，以根据深度图像的深度信息确定镜面平面三维点云数据；将所述预设替代物更换为所述镜面，并用所述Kinect相机通过所述镜面拍摄所述显示器的图像，由彩色图像划分显示器和显示器角点的像素位置，并结合所述深度图像确定显示器三维点云和显示器角的在镜面内虚像空间位置；以及通过镜面位置和显示器虚像平面及镜面中角点位置得到当前显示器平面...

【技术特征摘要】
1.一种基于平面镜的Kinect标定方法，其特征在于，包括以下步骤：安装Kinect相机，以使所述Kinect相机与显示器的相对位置固定，并在预设位置放置镜面，以使所述Kinect相机通过所述镜面采集所述显示器的图像，并且将所述镜面替换为预设替代物，且用所述Kinect相机拍摄，以根据深度图像的深度信息确定镜面平面三维点云数据；将所述预设替代物更换为所述镜面，并用所述Kinect相机通过所述镜面拍摄所述显示器的图像，由彩色图像划分显示器和显示器角点的像素位置，并结合所述深度图像确定显示器三维点云和显示器角的在镜面内虚像空间位置；以及通过镜面位置和显示器虚像平面及镜面中角点位置得到当前显示器平面和角点的空间位置。2.根据权利要求1所述的基于平面镜的Kinect标定方法，其特征在于，所述三维点云数据通过最小二乘拟合方法获取镜面平面位置，并且通过最小二乘拟合方法获取所述显示器在镜面内虚像的平面位置。3.根据权利要求2所述的基于平面镜的Kinect标定方法，其特征在于，所述通过最小二乘拟合方法获取镜面平面位置，进一步包括：设置空间平面方程，并获取矩阵；采用矩阵奇异值分解求得最小二乘解，得到拟合平面参数，以得到整体最小二乘估值。4.根据权利要求3所述的基于平面镜的Kinect标定方法，其特征在于，所述整体最小二乘估值为：其中，V12∈R3×1，V22∈R。5.根据权利要求1-4任一项所述的基于平面镜的Kinect标定方法，其特征在于，所述预设替代物为不透光的亚克力板。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶彦博，阮松波，梁斌，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11