基于深度相機的三維物體與人體掃描重建.pdf

1、獲取物體以及人體表面的三維幾何信息是計算機圖形學(xué)、計算機視覺等領(lǐng)域中一項基本任務(wù)，有著廣泛的應(yīng)用價值。同傳統(tǒng)三維掃描和立體視覺方法相比，深度相機價格低廉、結(jié)構(gòu)小巧、使用方便、不易受紋理光照的影響，且能實時捕獲物體表面深度與彩色信息。然而目前深度相機普遍存在獲取深度信息分辨率低、噪聲大的問題。另外，為了獲取物體表面各個角度完整的幾何信息，需要對多視角捕獲的高噪聲數(shù)據(jù)配準，而動態(tài)物體的配準仍然是一個被廣泛關(guān)注的研究難題。本文利用兩種深度相機

2、，嘗試建立一套簡單易用的三維物體與人體掃描重建系統(tǒng)，主要研究工作如下:
　　 利用time-of-flight(TOF)相機，實現(xiàn)靜態(tài)物體掃描重建:首先對物體不同角度拍攝的深度數(shù)據(jù)進行預(yù)處理;對生成的網(wǎng)格序列進行兩兩剛體配準、選取關(guān)鍵幀網(wǎng)格;進行全局非剛體配準和網(wǎng)格變形，最后得到質(zhì)量較高的模型。
　　 利用TOF相機，實現(xiàn)三維發(fā)型掃描重建:利用時域平均方法減緩采集數(shù)據(jù)中的隨機噪聲，利用不同視點下的距離約束減緩相機系統(tǒng)畸變

3、，在處理發(fā)型深度數(shù)據(jù)的同時也可以處理人體掃描過程中輕微的非剛體形變。本文所提出方法也可用于處理一般材質(zhì)模型的掃描重建，達到了較好的效果。
　　 針對單臺Kinect掃描全身人體數(shù)據(jù)質(zhì)量較差以及多臺Kinect之間相互干擾的問題，提出了一種利用多臺Kinect的三維人體非剛體掃描重建方法。該方法首先重建粗糙人體模板，逐幀驅(qū)動捕獲數(shù)據(jù)兩兩變形配準;然后在變形空間上進行全局非剛體配準，以滿足環(huán)路閉合約束、處理遮擋引起的問題;利用模板將