【摘要】： Kinect的出現(xiàn),使得深度信息的獲取方式更為便利快捷。到目前為止,Kinect設(shè)備在三維重建、計算機視覺等領(lǐng)域范圍的應(yīng)用越發(fā)的普遍,更多的被研究人員研究應(yīng)用。但由于Kinect設(shè)備自身的廉價以及外界其他因素的干擾,在獲取深度信息的時候存在著一些誤差,這些誤差包括由該設(shè)備獲取的深度圖像和彩色圖像的邊緣不對齊、黑洞、噪聲以及深度值隨機跳變等等,使得其獲取的深度信息不精確或者錯誤,在物體進行三維重建時會導(dǎo)致部分區(qū)域出現(xiàn)重建偏差,因此會影響之后的三維重建研究工作。本文基于Kinect設(shè)備對獲取的深度圖像修復(fù)技術(shù)做了如下研究,以便能獲得更符合研究需求的深度圖像,使得修復(fù)后的深度圖像能更好的應(yīng)用于三維重建的研究中。本文首先分析了深度圖像修復(fù)的研究意義,通過查閱大量資料,了解目前國內(nèi)外在深度圖像修復(fù)方面的研究現(xiàn)狀,對其中一些關(guān)鍵技術(shù)進行了研究分析。同時介紹了深度圖和Kinect設(shè)備的基本信息,包括深度圖像的定義、目前獲取深度信息的方式以及Kinect設(shè)備的組成結(jié)構(gòu)、應(yīng)用領(lǐng)域以及測量誤差產(chǎn)生的原因等,分析清楚這些可以為后續(xù)的深度圖像修復(fù)做準(zhǔn)備。針對Kinect設(shè)備獲取的深度圖像存在黑洞的問題,本文根據(jù)產(chǎn)生誤差的不同原因采用不同的方法來進行修復(fù)。對于由光滑物體表面因折射反射紅外光線所導(dǎo)致的黑洞,本文結(jié)合均值和中值濾波方法提出了一種改進的中值填充算法。對于由遮擋原因產(chǎn)生的黑洞,本文提出了一種基于黑洞區(qū)域大小的填充方法,若黑洞區(qū)域小于所設(shè)定的閾值,則對該黑洞區(qū)域采用鄰域填充；反之則采用改進的結(jié)合彩色信息的雙邊濾波進行填充。根據(jù)不同的黑洞產(chǎn)生原因采用不同的方法進行填充,這種方法可以有針對性的對黑洞進行不同處理。同時,本文分析了在Kinect設(shè)備和目標(biāo)物處于兩種不同狀態(tài)下獲取深度信息時會產(chǎn)生測量誤差深度值隨機跳變的現(xiàn)象,并結(jié)合最優(yōu)估計的思想,利用卡爾曼濾波對多幅深度圖像進行處理,達到Kinect設(shè)備在采集信息的過程中隨著時間的遞推,深度值的跳變逐漸趨于平穩(wěn)的效果。最后提出了多幅圖像平均法,并設(shè)定了一個T值,利用平均法確定最終的深度圖像,解決了Kinect獲取深度值存在誤差導(dǎo)致的不精確的問題。由實驗結(jié)果可知,本文的修復(fù)技術(shù)取得了很好的處理效果,得到了更加精確的深度圖像信息,更有利于之后的三維重建工作。

【學(xué)位授予單位】：陜西師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016

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網(wǎng)址: 基于Kinect的深度圖像修復(fù)技術(shù)研究 http://www.gysdgmq.cn/newsview681611.html