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Kinect 3D  

2015-11-13 11:30:50|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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Kinect 系统通过一个红外激光投影镜头将一组红外激光点阵投射到玩家身上,另外两个CMOS摄像头对此进行XYZ的3D扫描,通过内置的算法,以次来分辨玩家、背景,以及玩家的动作意图,为了使摄像头更精准对准玩家,还给Kinect配备了马达和加速度传感器。

下面引用百度百科的介绍:

Light coding,顾名思义就是用光源照明给需要测量的空间编上码,说到底还是结构光技术。但与传统的结构光方法不同的是,他的光源打出去的并不是一副周期性变化的二维的图像编码,而是一个具有三维纵深的“体编码”。这种光源叫做激光散斑(laser speckle),是当激光照射到粗糙物体或穿透毛玻璃后形成的随机衍射斑点。
这些散斑具有高度的随机性,而且会随着距离的不同变换图案。也就是说空间中任意两处的散斑图案都是不同的。只要在空间中打上这样的结构光,整个空间就都被做了标记,把一个物体放进这个空间,只要看看物体上面的散斑图案,就可以知道这个物体在什么位置了。当然,在这之前要把整个空间的散斑图案都记录下来,所以要先做一次光源的标定。在PrimeSense的专利上,标定的方法是这样的:每隔一段距离,取一个参考平面,把参考平面上的散斑图案记录下来。假设Natal规定的用户活动空间是距离电视机1米到4米的范围,每隔10cm取一个参考平面,那么标定下来我们就已经保存了30幅散斑图像。需要进行测量的时候,拍摄一副待测场景的散斑图像,将这幅图像和我们保存下来的 30幅参考图像依次做互相关运算,这样我们会得到30幅相关度图像,而空间中有物体存在的位置,在相关度图像上就会显示出峰值。把这些峰值一层层叠在一起,再经过一些插值,就会得到整个场景的三维形状了。

相比于采用陀螺仪和加速度传感器(此类微机电系统被称为 MEMS)的输入装置,如任天堂的WII,Kinect 则是属于光学传感输入。也有人质疑微软这个光学传感输入方式是否精确,据资料介绍,Z轴的分辨率精细度达1厘米,XY在毫米数量级,我想这种分辨率对于游戏是很足够了。如果继续提高分辨率,其他方面的应用也不成问题。

还记得WII出来时,众多Fans为其开发其应用,比较出名的是Johnny.Lee 对WII所做得Hacks,在某期的TED上曾展示过。而对于Kinect来说,微软则公布了Kinect SDK for Windows 的细节,相信世界上无数热情的Fans会为其开发开源代码,到时会有很多有趣的应用。

一些链接:
微软Project Natal三维测量原理
http://www.opencv.org.cn/forum/viewtopic.php?f=10&t=10080
Kinect 百度百科
http://baike.baidu.com/view/3766855.html
Kinect 体感社区
http://www.cnkinect.com/
Kinect SDK for Windows
http://research.microsoft.com/en-us/um/redmond/projects/kinectsdk/

PrimeSensor 技术
http://www.primesense.tw/?p=739
【记者博客】图像距离传感器会以游戏机为起点普及吗?
http://china.nikkeibp.com.cn/news/news/50-elec/54035-20101111.html
Kinect for Windows SDK开发初体验http://www.cnblogs.com/aawolf/archive/2011/06/17/2083249.html

经过开发,,Kinect已经有很多应用了:

  • 3Gear SDK Demo- Add gestures to your applications 
    http://v.youku.com/v_show/id_XNDU4MjU1MzQ4.html
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