Kinect點云的平面提取算法研究

黃忠義,李建勝,郝向陽,王騰

(信息工程大學 導(dǎo)航與空天目標工程學院, 鄭州 450001)

Kinect點云的平面提取算法研究

黃忠義,李建勝,郝向陽,王騰

(信息工程大學 導(dǎo)航與空天目標工程學院, 鄭州 450001)

摘要：在室外環(huán)境下GPS、北斗等衛(wèi)星定位系統(tǒng)是主要的定位手段,但是在室內(nèi)或者城市高樓林立的環(huán)境下衛(wèi)星定位系統(tǒng)會出現(xiàn)不能共作的情況,視覺定位卻能很好地工作,平面檢測是視覺定位基礎(chǔ)工作之一,將Kinect攝像機應(yīng)用到定位導(dǎo)航領(lǐng)域,相比于傳統(tǒng)的視覺算法,結(jié)合紅外光等主動距離傳感器的平面檢測穩(wěn)定、適應(yīng)性強。在檢測過程中,先利用mean-shift算法進行圖像分割,再將基于深度圖像生成的三維點投射到分割的圖像中,然后對每個點云區(qū)域做平面變換,計算出相應(yīng)的變換參數(shù),最后根據(jù)上述參數(shù)特性聚類平面區(qū)域。實驗證明,該方法能夠聚類出復(fù)雜環(huán)境中的平面,對下一步的定位定姿具有十分重要的意義。

關(guān)鍵詞：平面聚類;圖像分割;點云分割;三維重建

0引言

近年來,隨著自主導(dǎo)航、智能避障的需求增加,障礙物檢測技術(shù)在智能交通、移動機器人自主導(dǎo)航、行星探測等領(lǐng)域得到越來越多的應(yīng)用。因為真實場景中障礙物都是立體的,而路面則是平面的,所以為障礙物檢測工作打下了堅實的基礎(chǔ)。

Kinect 是微軟推出的 3D 攝像機,能夠同時獲取語音信息、彩色圖像和深度圖像。深度圖像中每個像素的像素值,即為物體空間坐標點與 Kinect 攝像機之間的距離。Kinect主要包含主控芯片、紅外攝像機、彩色攝像機、紅外發(fā)射器、麥克風陣列等。……