ToF深度相机三维系统误差补偿方法研究
发布时间：2021-11-12 13:20
三维重建是对三维空间中的物体使用计算机或者数学语言进行表达的技术,是计算机视觉中一个重要的研究内容,常被应用于许多生产生活实际中。目前三维重建的方法有人工三维建模、激光点云数据处理、多视几何三维重建、深度数据生成等。Kinect是一个由微软发售的体感游戏设备,它具有一个彩色RGB摄像头以及一个ToF深度传感器,能够同时获取场景的色彩信息与深度信息。而正因为Kinect能够同时获取色彩信息与深度信息,因此它能够基于单视图进行三维重建。但是将Kinect的深度传感器应用到实际的场景拍摄、深度获取和三维内容制作中时,仍然有一些瑕疵,存在的主要问题有:噪声对深度测量结果的影响;深度相机在采集深度信息的时候容易丢失边缘和角点处的数据;一些固有的深度测量系统误差导致三维重建的结果出现偏差。本文在对Kinect成像机理进行分析的基础下,对影响Kinect深度相机精度的因子进行了研究和建模,主要的研究成果如下:（1）在进行空间坐标系转换时,对于深度相机普遍存在的噪声问题,使用BaySAC算法对深度图中的噪声点进行剔除。（2）对Kinect深度相机误差种类以及来源进行了分析,并分别建立线性、二次函数、三...
【文章来源】：华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１脉冲调制法原理??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]基于TOF相机的机械部件快速重建与测量方法[J]. 王涛,薛少辰,梁梓. 设备管理与维修. 2017(18)
[2]三维激光扫描点云数据处理研究进展、挑战与趋势[J]. 杨必胜,梁福逊,黄荣刚. 测绘学报. 2017(10)
[3]浅析3Dmax建模的方法和技巧[J]. 莫洁美. 海峡科技与产业. 2016(08)
[4]京港澳高速公路精密机载激光扫描测量与协同设计[J]. 尉红彬. 公路交通科技(应用技术版). 2015(01)
[5]飞行时间法三维摄像机标定与误差补偿[J]. 李兴东,陈超,李满天,孙立宁. 机械与电子. 2013(11)
[6]使用Kinect快速重建三维人体[J]. 周瑾,潘建江,童晶,刘利刚,潘志庚. 计算机辅助设计与图形学学报. 2013(06)
[7]基于3ds Max的城市三维建模技术[J]. 赵子龙. 价值工程. 2013(04)
[8]飞行时间法三维成像摄像机数据处理方法研究[J]. 潘华东,王其聪,谢斌,许世芳,刘济林. 浙江大学学报(工学版). 2010(06)
[9]地面三维激光扫描仪的分类与应用[J]. 马立广. 地理空间信息. 2005(03)
[10]数码相机的畸变差检测研究[J]. 林宗坚,崔红霞,孙杰,刘丽. 武汉大学学报(信息科学版). 2005(02)
博士论文
[1]基于时间飞行深度传感器对三维物体的建模应用研究[D]. 沐光雨.吉林大学 2011
[2]飞行时间法无扫描三维成像摄像机的机理和特性研究[D]. 潘华东.浙江大学 2010
硕士论文
[1]TOF相机误差实验分析以及基于滤波器的随机误差校正[D]. 杨晶晶.合肥工业大学 2011
[2]基于深度图像的三维重建技术研究[D]. 禹永萍.中北大学 2010
本文编号：3490994
【文章来源】：华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１脉冲调制法原理??
＿?结束??３Ｄ平面??图２．１脉冲调制法原理??脉冲调制方案的发射光脉冲通常使用方波脉冲调制，因为它相对容易用数字电??路实现。接收端的每个像素是由将入射光转换成电流的光敏单元（例如光电二极管）??组成。感光单元连接着两个高频转换开关可以把电流导入不同的可以储存电荷的电??容里。??在拍摄深度图像时，相机上的控制单元打开光源，发出一个光脉冲。在同一时??刻，控制单元打开一个接收端的电子快门，接收端接收到的反射电荷被存储在对应??的电容中，记为５；。然后，控制单元关闭光源，这次打开第二个接收端的电子快门，??同时关闭第一个电子快门，即在光源被关闭的时间点打开。新接收到的电荷５；也被??存储起来。??「］?ｒ：?Ｉ?１光＿??ｈ＾ｉｎ?－ｉｎ?＾??一?￣￣１?Ｉ￣１?ｒ?快１＇??１?：：?快门Ｓ，?????ｔｉｌ—?］????图２．１光脉冲发射与接收示意图??光的速度为６?＆为光脉冲的持续时间，则山脉冲调制法计算
＿?结束??３Ｄ平面??图２．１脉冲调制法原理??脉冲调制方案的发射光脉冲通常使用方波脉冲调制，因为它相对容易用数字电??路实现。接收端的每个像素是由将入射光转换成电流的光敏单元（例如光电二极管）??组成。感光单元连接着两个高频转换开关可以把电流导入不同的可以储存电荷的电??容里。??在拍摄深度图像时，相机上的控制单元打开光源，发出一个光脉冲。在同一时??刻，控制单元打开一个接收端的电子快门，接收端接收到的反射电荷被存储在对应??的电容中，记为５；。然后，控制单元关闭光源，这次打开第二个接收端的电子快门，??同时关闭第一个电子快门，即在光源被关闭的时间点打开。新接收到的电荷５；也被??存储起来。??「］?ｒ：?Ｉ?１光＿??ｈ＾ｉｎ?－ｉｎ?＾??一?￣￣１?Ｉ￣１?ｒ?快１＇??１?：：?快门Ｓ，?????ｔｉｌ—?］????图２．１光脉冲发射与接收示意图??光的速度为６?＆为光脉冲的持续时间，则山脉冲调制法计算
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于TOF相机的机械部件快速重建与测量方法[J]. 王涛,薛少辰,梁梓. 设备管理与维修. 2017(18)
[2]三维激光扫描点云数据处理研究进展、挑战与趋势[J]. 杨必胜,梁福逊,黄荣刚. 测绘学报. 2017(10)
[3]浅析3Dmax建模的方法和技巧[J]. 莫洁美. 海峡科技与产业. 2016(08)
[4]京港澳高速公路精密机载激光扫描测量与协同设计[J]. 尉红彬. 公路交通科技(应用技术版). 2015(01)
[5]飞行时间法三维摄像机标定与误差补偿[J]. 李兴东,陈超,李满天,孙立宁. 机械与电子. 2013(11)
[6]使用Kinect快速重建三维人体[J]. 周瑾,潘建江,童晶,刘利刚,潘志庚. 计算机辅助设计与图形学学报. 2013(06)
[7]基于3ds Max的城市三维建模技术[J]. 赵子龙. 价值工程. 2013(04)
[8]飞行时间法三维成像摄像机数据处理方法研究[J]. 潘华东,王其聪,谢斌,许世芳,刘济林. 浙江大学学报(工学版). 2010(06)
[9]地面三维激光扫描仪的分类与应用[J]. 马立广. 地理空间信息. 2005(03)
[10]数码相机的畸变差检测研究[J]. 林宗坚,崔红霞,孙杰,刘丽. 武汉大学学报(信息科学版). 2005(02)
博士论文
[1]基于时间飞行深度传感器对三维物体的建模应用研究[D]. 沐光雨.吉林大学 2011
[2]飞行时间法无扫描三维成像摄像机的机理和特性研究[D]. 潘华东.浙江大学 2010
硕士论文
[1]TOF相机误差实验分析以及基于滤波器的随机误差校正[D]. 杨晶晶.合肥工业大学 2011
[2]基于深度图像的三维重建技术研究[D]. 禹永萍.中北大学 2010
本文编号：3490994
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