三維地圖創(chuàng)建基礎(chǔ)知識(shí)

1、三維地圖創(chuàng)建基礎(chǔ)知識(shí)目錄KINECT簡(jiǎn)介彩色圖像與深度圖像彩色三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)下一階段目標(biāo)1Kinect有三個(gè)鏡頭，中間的鏡頭是 RGB 彩色攝影機(jī)，用來(lái)采集彩色圖像。左右兩邊鏡頭則分別為紅外線(xiàn)發(fā)射器和紅外線(xiàn)CMOS 攝影機(jī)所構(gòu)成的3D結(jié)構(gòu)光深度感應(yīng)器，用來(lái)采集深度數(shù)據(jù)（場(chǎng)景中物體到攝像頭的距離）。彩色攝像頭最大支持1280*960分辨率成像，紅外攝像頭最大支持640*480成像。Kinect還搭配了追焦技術(shù)，底座馬達(dá)會(huì)隨著對(duì)焦物體移動(dòng)跟著轉(zhuǎn)動(dòng)。Kinect也內(nèi)建陣列式麥克風(fēng)，由四個(gè)麥克風(fēng)同時(shí)收音，比對(duì)后消除雜音，并通過(guò)其采集聲音進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別和聲源定位。 KINECT簡(jiǎn)介2通過(guò)查閱 Prime S

2、ense 的專(zhuān)利，可以看Kinect 使用的是改進(jìn)型的結(jié)構(gòu)光技術(shù)激光散斑測(cè)距技術(shù)。這些散斑具有高度的隨機(jī)性，而且會(huì)隨著距離的不同而變換圖案。也就是說(shuō)空間中任意兩處的散斑圖案都是不同的。只要在空間中打上這樣的結(jié)構(gòu)光，整個(gè)空間就都被做了標(biāo)記，把一個(gè)物體放進(jìn)這個(gè)空間，只要看看物體上面的散斑圖案，就可以知道這個(gè)物體在什么位置了。注：散斑的大小和形狀與物體相對(duì)傳感器的距離和方位有關(guān)。3在彩色圖像中，每一像素點(diǎn)的值由三部分組成，分別代表著對(duì)應(yīng)方向上物體表面色彩中的紅色、綠色和藍(lán)色的量化數(shù)值大小。在深度圖像中，每一像素點(diǎn)的值代表著對(duì)應(yīng)方向上物體和攝像頭之間的距離。彩色圖像和深度圖像（1）彩色圖像（2）深度圖

3、像4由于 Kinect 深度攝像頭使用的是主動(dòng)激光光源，通過(guò)探測(cè)反射激光散斑圖像來(lái)獲得深度數(shù)據(jù)，在距離深度攝像頭比較近的地方，由于激光散斑過(guò)于密集，無(wú)法再通過(guò)互相關(guān)運(yùn)算得到物體與攝像頭之間的距離，所以 Kinect 深度攝像頭在近距離上存在盲區(qū)。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)算，物體在距離 Kinect深度攝像頭 50 厘米以?xún)?nèi)時(shí)，深度攝像頭無(wú)法獲得深度數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)區(qū)域像素點(diǎn)深度值為 0。同時(shí)，在場(chǎng)景縱深過(guò)于廣闊時(shí)，深度攝像頭發(fā)出的激光經(jīng)過(guò)反射回來(lái)時(shí)能量過(guò)小，深度攝像頭無(wú)法檢測(cè)，同樣也會(huì)把對(duì)應(yīng)區(qū)域像素點(diǎn)深度值標(biāo)記為0。5彩色三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)彩色三維點(diǎn)云的每個(gè)點(diǎn)都包含三維位置信息（XYZ）和該點(diǎn)的彩色信息（RGB）。采用pcd格式存儲(chǔ)三維相機(jī)獲取的點(diǎn)云圖像。（VS和MATLAB中均有程序可以實(shí)現(xiàn)彩色圖像和深度圖像轉(zhuǎn)換）6下一階段目標(biāo)從上圖可以看出，深度圖像中，存在區(qū)塊深度區(qū)域缺失的情況。在浙大的一篇碩士論文中提到了一種彩色圖像引導(dǎo)的深度圖像增強(qiáng)的方法。對(duì)于彩色圖像與深度圖像轉(zhuǎn)換為三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)源的