基于Kinect 的三维物体重建

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1、郑郑郑州州州大大大学学学毕毕毕业业业论论论文文文题目：基于Kinect的三维物体重建指导教师：柳朝阳职称：教授学生姓名：杨红庄学号：20092100337专业：数学与应用数学院（系）：数学与统计学院完成时间：2013年5月24日2013年5月24日摘要三维重建技术是计算机视觉、人工智能、虚拟现实世界等前沿领域的难点和热点。主要是物体的三维重建技术可以快速的将日常生活中的物品数字化，并可将其在计算机中以数字信息形式展现；同时，三维打印机的出现，这也对物体三维重建技术发展起了推动作用，也越来越显示出物体的三维重建的重要性。

2、本文利用微软公司开发销售的Kinect体感传感器进行深度信息的获取，再通过使用OpenNI2SDK将获取的深度信息转化为世界坐标，即为获得三维数据点云，然后再通过对获得的点云数据进行去噪、重建等一系列步骤，最终获得物体的三维模型。本文章主要从Kinect点云获取及噪声处理、ICP（IterativeClosestPoint）算法及其各个变种和ICP算法点云匹配结果三个主要部分讲解三维重建技术。关键词：三维重建；Kinect；ICPABSTRACTThethree-dimensionalreconstructiontec

3、hnologyisthehottopicinthefieldofcom-putervision,artificialintelligence,virtualrealityworldandothercuttingedgefields.Thistechnologycanquicklydigitizetheitemsofourdailylifeanddemonstratetheinformationindigitalform.Atthesametime,withtheadventofthree-dimensionalprinter

4、,whichplaysaroleinpromotingthethree-dimensionalreconstructiontechnology,theimportanceofthistechnologybecomemoreandmoreobvious.ThedataofthisarticleisobtainedbytheKinectsomatosensorysensorwhichisdevelopedbyMicrosoftCorporation.ThenweusetheOpenNI2SDKtotransfertheda

5、taintoworldcoordinate,namelythethree-dimensionalpointcloud.Byde-noising,reconstructingthethree-dimensionalpointcloudweultimatelyobtainthethree-dimensionalmodelofanitem.Thispaperanalyzethree-dimensionalre-constructiontechnologymainlyfromthreeaspects:theKinectpoin

6、tcloudacquisition,theICPalgorithmanditsvariants,andthecloudmatchingresultsofICPalgorithm.Keywords：3Dreconstruction；Kinect；ICP目录前言11Kinect点云的获取及去噪21.1Kinect工作原理..................................21.2三维物体点云的获取及分割...........................21.3点云的去噪.................

7、...................21.4点云法向量的拓扑评估..............................41.5K-最近点的搜索.................................52ICP算法及其变种72.1问题描述.....................................72.2标准ICP算法...................................72.3标准ICP算法特性分析..............................92.4ICP

8、变种......................................102.4.1控制点的选择...............................102.4.2距离特征.................................102.4.3对应点对权重的选择......................