实时三维重建算法的实现--基于Kinect与单目视觉SLAM的三维重建

2014，50（24）1引言基于视觉的三维重建技术，是指利用数字摄像机作为图像传感器，综合运用图像处理、视觉计算等技术进行非接触三维测量，用计算机程序获取物体的三维信息[1]。在计算机内生成物体三维表示主要有两类方法，一类是利用几何建模软件，如3DMAX 、Maya 、AutoCAD 、UG 等，另一类则是通过一定的手段获取真实物体的几何形状，主要包括数据获取、预处理、点云拼接和特征分析等步骤。目前在单目视觉的同步定位与地图创建（Monocular

Simultaneous Location and Mapping ，MonoSLAM ）系统中[2]，3D 场景深度信息的获取是十分困难的，Davison 研究团队推出反向深度算法获取深度信息[3]，而采用深度相机主动获取场景中的深度信息，在很大程度上降低了该算法的复杂度。目前深度相机主要分为两类，一类是TOF 相机，一类即为Kinect （Kinect for Xbox 360）[4]。Kinect 是由微软开发的应用于Xbox 360主机的周边设备。在基于Kinect 实现的RGB-D 摄像机SLAM 系统研实时三维重建算法的实现

——基于Kinect 与单目视觉SLAM 的三维重建

夏文玲1，顾照鹏2，杨唐胜2

XIA Wenling 1,GU Zhaopeng 2,YANG Tangsheng 2

1.湖南大学电气与信息工程学院，长沙410000

2.北京大学深圳研究院信息工程学院，广东深圳518000

1.College of Electrical and Information Engineering,Hunan University,Changsha 410000,China

2.School of Computer and Information Engineering,Peking University Shenzhen Graduate School,Shenzhen,Guangdong 518000,China

XIA Wenling,GU Zhaopeng,YANG Tangsheng.Real-time 3-D reconstruction algorithm based on Kinect and https://www.360docs.net/doc/926962868.html,puter Engineering and Applications,2014,50（24）：199-203.

Abstract ：As an important branch of the computer vision technology,the 3-D reconstruction techniques based on the Monocular vision get more and more attention,for it ’s simple,low cost and easy to implement.This paper launches a study on the algorithm of the SLAM （Simultaneous Localization and Mapping ）by introducing the RGB-D camera Kinect to obtain the depth information of the 3D scene.An algorithm of the 3-D reconstruction based on the Kinect and monocular vision SLAM is achieved.

Key words ：monocular vision;3-D reconstruction;Simultaneous Localization and Mapping （SLAM ）;Kinect

摘要：作为计算机视觉技术的一个重要分支，基于单目视觉的三维重建技术以其要求简单、成本低廉、易于实现等优点，得到了越来越多的关注。在室内环境下就智能机器人的同步定位以及环境地图创建（SLAM ）算法展开了研究，引入RGB-D 相机Kinect 直接获取3D 场景的深度信息，实现了一种基于单目视觉SLAM 与Kinect 的实时三维重建方法。关键词：单目视觉；三维重建；同步定位以及环境地图创建；Kinect

文献标志码：A 中图分类号：TP391doi ：10.3778/j.issn.1002-8331.1301-0306

基金项目：中国医学科学研究院北京协和医院“863”计划（No.754214019）。

作者简介：夏文玲（1987—），女，硕士研究生，主要研究方向为计算机视觉导航与定位、嵌入式系统；顾照鹏（1981—），男，博士

研究生，讲师，主要研究方向为基于视觉的实时定位系统；杨唐胜（1967—），男，博士研究生，副教授，主要研究方向为智能算法、智能仪器。E-mail ：xia1234zhao@https://www.360docs.net/doc/926962868.html,

收稿日期：2013-01-28修回日期：2013-04-11文章编号：1002-8331（2014）24-0199-05

CNKI 网络优先出版：2013-05-13，https://www.360docs.net/doc/926962868.html,/kcms/detail/11.2127.TP.20130513.1601.003.html Computer Engineering and Applications 计算机工程与应用

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