基于Kinect v2的实时精确三维重建系统

来源：软件学报杂志2016年第10期北京时间：

作者：李诗锐,李琪,李海洋,侯沛宏,曹伟国,王向东,李华

单位：李诗锐，中国科学院 计算技术研究所智能信息处理重点实验室, 北京 100190;中国科学院大学, 北京 10019011,李琪，中国科学院 计算技术研究所智能信息处理重点实验室, 北京 100190;中国科学院大学, 北京 10019002,李海洋，中国科学院 计算技术研究所智能信息处理重点实验室, 北京 100190;中国科学院大学, 北京 10019003,侯沛宏，中国科学院 计算技术研究所智能信息处理重点实验室, 北京 100190;中国科学院大学, 北京 10019004,曹伟国，中国科学院 计算技术研究所智能信息处理重点实验室, 北京 10019005,王向东，国家体育总局 体育科学研究所, 北京 10006106,李华，中国科学院 计算技术研究所智能信息处理重点实验室, 北京 100190;中国科学院大学, 北京 10019007

摘要：快速、低成本、精确的三维扫描技术一直是计算机视觉领域研究的热点.首先，分析了新一代Kinect v2（Kinect for Windows v2 sensor）的技术参数、测量原理.设计实验测得其深度精度与测量距离呈线性变换关系.其次，Kinect v2深度数据含有大量的噪声，尤其是在物体边缘，常用的双边滤波器等去噪算法不能很好地去除这些噪声，对此设计了一种有效的去噪算法，以提高重建质量.最后，实现了一套基于新一代Kinect v2的重建系统.实验结果表明，该重建系统能够实时、精确地重建物体，可以广泛应用于低成本的快速三维成型.

关键词：ToF;Kinect;三维重建;点云去噪;点云配准

基金资助：国家自然科学基金（61227802，61379082）；国家体育总局体育科学研究所合作项目（20145030）；国家财政部基本科研业务费（基本14-02）