3D geometrijos atstatymas panaudojant Kinect jutiklį

Abstract

Šiame darbe yra tiriamos atrankiojo aplinkos 3D geometrijos atstatymo galimybės panaudojant Kinect jutiklio kombinuotą vaizdo-gylio kamerą: pateikiamas matematinis atstatymo modelis, jo parametrizavimui reikalingi koeficientai, apibūdinama tikėtinų paklaidų apimtis, siūloma aktualių scenos duomenų išskyrimo iš scenos procedūra, tiriamas gaunamo modelio triukšmas ir jo pašalinimo galimybės ir metodai. Atstatyta geometrija yra pateikiama metrinėje matų sistemoje, ir kiekvienas 3D scenos taškas papildomai saugo savo spalvinę informaciją. Praktinėje dalyje pateikiama sukurta taikomoji programa yra įgyvendinta naudojant C++ ir OpenCV matematines programavimo bibliotekas. Ji atlieka 3D geometrijos atstatymą pagal pateiktą teorinį modelį, išskiria aktualius scenos duomenis, pašalina triukšmą ir gali išsaugoti gautus duomenis į 3D modeliavimo programoms suprantamą PLY formato bylą. Darbą sudaro: įvadas, 3 skyriai, išvados ir literatūros sąrašas. Darbo apimtis – 61 p. teksto be priedų, 43 paveikslai, 4 lentelės, 22 bibliografiniai šaltiniai.

The purpose of this thesis is to investigate the possibilities of selective 3D geometry reconstruction using Kinect combined image-depth camera: a mathematical reconstruction model is provided, as well as coefficients to parametrize it and estimates on expected precision; a procedure on filtering out the background from depth image is proposed, depth image noise and possibilities for its removal are studied. Resulting reconstructed geometry is provided using metric system of measurement, and each 3D point also retains it's color data. Resulting application is implemented in C++ programming language and uses OpenCV programming library. It implements 3D geometry reconstruction as described in theory section, removes background from depth image, as well as noise, and is able to save the resulting 3D geometry to a 3D modeling applications readable file format. Structure: introduction, 3 chapters, conclusions, references. Thesis consists of – 61 p. of text, 43 figures, 4 tables, 22 bibliographical entries.