Kinect v2:空间分辨率/深度分辨率/相机校准

时间:2016-04-16 19:48:37

标签: kinect camera-calibration kinect-sdk point-clouds

对于我的应用,我分析了Kinect v2的空间分辨率。

为了分析空间分辨率,我将垂直和平面平面记录到给定距离,并将平面的深度图转换为点云。然后我通过计算欧几里德距离来比较一个点与他的邻居。

计算此情况下的欧几里德距离(平面和kinect之间1米),点之间的分辨率接近3 mm。对于距离为2米的飞机,我的分辨率最高可达3毫米。

将此与文献相比,我认为我的结果非常糟糕。

例如Yang等人。得到距离为4米的飞机,平均分辨率为4毫米(.toggle()

这是我的平面平面点云(距离我的kinect 2米)的示例:

.toggleClass()

有人对Kinect v2的空间分辨率进行了一些观察,或者想出为什么我的分辨率不合适?

在我看来,我认为将我的深度图像转换为世界坐标时出现了问题。因此这里的代码剪断了:

%normalize image points by multiply inverse of K
u_n=(u(:)-c_x)/f_x;
v_n=(v(:)-c_y)/f_y;
% u,v are uv-coordinates of my depth image

%calc radial distortion
r=sqrt(power(u_n,2)+power(v_n,2));
radial_distortion =1.0 + radial2nd * power(r,2) + radial4nd * power(r,4) + radial6nd * power(r,6);

%apply radial distortion to uv-coordinates
u_dis=u_n(:).*radial_distortion;
v_dis=v_n(:).*radial_distortion;

%apply cameramatrix to get undistorted depth point
x_depth=u_dis*f_x+c_x;
y_depth=v_dis*f_y+c_y;

%convert 2D to 3D
X=((x_depth(:)-c_x).*d(:))./f_x;
Y=((y_depth(:)-c_y).*d(:))./f_y;
Z=d;  % d is the given depth value at (u,v)

编辑:到目前为止,我还试图直接从coordinate mapper包含这些点,而无需进一步的校准步骤。

有关分辨率的结果仍然相同。有没有人比较结果?

1 个答案:

答案 0 :(得分:5)

@JavaNullPointer,您使用Kinect v2将信息转换为3D的方式仍未被社区广泛接受。

你所做的那些计算也非常遵循Nicholas Burrus的工作 - http://burrus.name/index.php/Research/KinectCalibration

对于Kinect v2,目前还没有关于如何做到这一点的信息。不过,新的SDK功能允许您保存Kinect校准表空间。

程序非常简单:

1-您需要保存此表信息 - https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windowspreview.kinect.coordinatemapper.getdepthframetocameraspacetable.aspx

2-一旦将此信息保存到文件,您就可以将深度点(2D)转换为3D相机空间。

以下是您应该使用的代码:

// Get the depth for this pixel
ushort depth = frameData[y * depthFrameDescription.Height + x];

// Get the value from the x/y table
PointF lutValue = this.cameraSpaceTable[y * depthFrameDescription.Height + x];

// create the CameraSpacePoint for this pixel
// values are in meters so convert
CameraSpacePoint csp = new CameraSpacePoint();
csp.X = lutValue.X * depth * 0.001f;
csp.Y = lutValue.Y * depth * 0.001f;
csp.Z = depth * 0.001f;

另外,请花点时间:

https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windowspreview.kinect.coordinatemapper.mapdepthframetocameraspace.aspx

https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windowspreview.kinect.coordinatemapper.mapdepthframetocameraspaceusingibuffer.aspx

此外,深度,红外线,身体指数流都是对齐的(相同的分辨率)因此你就是这样。如果您还需要获取色点,则还应保存该映射。所有这些信息都可以在Kinect MSDN 2.0网站上找到。

我希望您能够保存此信息,然后重新进行空间分辨率测试。