基于Kinect與單目視覺SLAM的實時三維重建算法的實現(xiàn).pdf

1、三維重建是指對三維物體建立適合于計算機表示和處理的數(shù)學模型，是在計算機環(huán)境下對數(shù)學模型進行處理、操作和分析其性質(zhì)的基礎(chǔ)，也是在計算機中建立表達客觀世界的虛擬現(xiàn)實的關(guān)鍵技術(shù)，其廣泛應(yīng)用于移動機器人自主導航、航空及遙感測量、工業(yè)自動化系統(tǒng)、醫(yī)學圖像、虛擬現(xiàn)實等各個領(lǐng)域。作為計算機視覺領(lǐng)域最熱門的研究方向之一，三維重建技術(shù)得到了研究者越來越多的關(guān)注。
　　 本文基于移動機器人的同步定位與地圖創(chuàng)建(Simultaneous Locali

2、zation and Mapping，SLAM)算法，引入Kinect獲得三維場景的深度信息，實現(xiàn)基于計算機視覺的室內(nèi)場景的實時三維重建，主要完成了以下工作:
　　 (1)本文針對SLAM系統(tǒng)中視覺路標的獲取進行了研究，分析對比常用的Harris角點檢測、SIFT角點檢測、SURF角點檢測以及FAST角點檢測方法，針對實時三維重建系統(tǒng)的特點，選用FAST角點檢測獲得環(huán)境中的自然視覺路標來實時矯正SLAM算法定位的累積誤差。

3、>　　 (2)論文對基于擴展卡爾曼濾波(Extended Kalman Filter，EKF)的單目視覺SLAM算法的進行了深入研究，其中包括EKF原理、SLAM系統(tǒng)模型，構(gòu)建了基于EKF的單目視覺SLAM框架，在此基礎(chǔ)上給出了實驗結(jié)果并進行了相關(guān)的數(shù)據(jù)分析。
　　 (3)在三維重建系統(tǒng)中，本文引入深度攝像機Kinect來獲得環(huán)境深度圖，闡述了Kinect工作的基本原理，構(gòu)建了基于Kinect與EKF-SLAM的實時三維重建框