跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(34.226.244.254) 您好!臺灣時間:2021/08/01 05:11
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:陳俊仰
研究生(外文):Chun-Yang Chen
論文名稱:使用Kinects掃描人體實現三維重建與尺寸量測之系統
論文名稱(外文):System for Implementing Three-dimensional reconstruction and Size Measurement of Human Body by using Kinects
指導教授:黃榮堂黃榮堂引用關係蔡定江蔡定江引用關係
口試委員:范欽雄駱榮欽
口試日期:2012-07-18
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:機電整合研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:72
中文關鍵詞:體感器三維掃描三維重建尺寸量測雲點
外文關鍵詞:Kinect3D Scanning3D ReconstructionSize MeasurementCloud Points.
相關次數:
  • 被引用被引用:1
  • 點閱點閱:607
  • 評分評分:
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
以往大部分的人體三維掃描與重建系統,多數是以雷射掃描儀進行人體掃描重建。雖然雷射掃描儀有高精準度但是價格昂貴及使用上不方便,必須有專業的周邊設備,而且必須經過一定的訓練才可以操作。
本研究主旨是希望設計一種低成本簡易操作,以及精準度近似雷射掃描儀的三維重建與尺寸量測系統。故本研究使用低成本的掃描裝置,例如KINECT,進行人體掃描。其中因KINECT掃描視角有限,無法在有限的空間內掃描全身和擷取到足夠多的雲點。KINECT為固定方位掃描,不能全方位的掃描全身,若想達成全方位的掃描就需要多方位架設KINECT向內進行掃描,但這樣的設計會大幅增加成本。綜合以上所述,本研究提出一種系統,利用上下兩台KINECT和旋轉平台連結電腦做掃描與控制。而上下兩台KINECT可在有限的空間內掃描全身以及擷取到足夠的雲點,並且結合旋轉平台使人體自轉一圈以達到全方位的掃描。KINECT掃描多張不同旋轉角度下的身體雲點,接合成完整身體三維尺寸座標,此三維尺寸座標可以提供身體的各部分的尺寸量測。


In the past, most of the three-dimensional body scanning and reconstruction systems are using Laser scanner to do Body scanning. The laser scanner is highly precise, but expensive and not convenient. In addition, it must have professional peripherals, and is required by an operator with training.
The purpose of this study is to design one kind of three-dimensional reconstruction and measurement system which is low-cost, simple and approximate accuracy to the laser scanner. One of possible choice is RGB-depth camera, such as Kinect. However, one single Kinect is unable to scan whole body and capture enough of the cloud point due to its limitation of scanning perspective. It is necessary to set up multi-faceted KINECT to reach a full range of scanning, but this way will increase in costs significantly.
To sum up, this study proposes a system by using two Kinects, one upper and one lower, and a rotating platform linking the computer to do the scanning and control. By this way, it can scan whole body and capture enough of the cloud point in the limited room. Moreover the combination of rotating platform can achieve a full range of scanning by scanning from different angle. In the last, combination of all the pictures cans reconstruct the three-dimensional body, which then can provide size information for each parts of the body.


摘要 i
ABSTRACT v
誌謝 vi
目錄 vii
表目錄 ix
圖目錄 x
第一章 緒論 1
1.1 研究動機與目地 1
1.2 關於KINECT攝影機 2
1.3 文獻回顧 3
1.4 論文架構 6
第二章 三維掃描介紹與二維影像處理 7
2.1 三維掃描與重建程序 7
2.2 色彩模型轉換 8
2.2.1 RGB轉HSI 8
2.3 人臉辨識 10
2.3.1 Adaboost演算法 10
2.3.2 Adaboost分類器 11
第三章 三維座標轉換與三維影像處理 13
3.1 深度影像原理與深度計算 13
3.1.1 深度計算 13
3.1.2 畫素座標與世界座標之轉換 14
3.2 深度影像平移重疊彩色影像 15
3.3 前景切割 17
3.4 三維雲點量化 18
3.5 三維影像濾波器 19
3.5.1 三維雲點網格化 19
3.5.2 最佳擬合平面計算 20
3.5.3 濾波器和線性內插 23
第四 系統架構與流程 28
4.1 拍攝平台與旋轉平台設計 28
4.2 系統流程架構 29
4.2.1 系統流程 29
4.2.2 校正程序 30
4.3 旋轉平台旋轉角度計算 32
4.4 雲點座標轉換 35
4.5 量測步驟與計算 39
第五 章結果與分析 43
5.1 旋轉角度的精準度 43
5.2剛體的重建與量測 44
5.3 人體三維重建與量測 51
5.3.1 腿圍量測 51
5.3.2 腰圍與胸圍量測 55
5.3.3 程式量測介面 65
第六 章結論與未來展望 68
6.1 結論 68
6.2 未來展望 68
參考文獻 69
附錄 71


[1] http://sugoideas.com/idol-dramas/.
[2] http://www.getop.com/products_content.asp?Product_ID=2156
[3] http://www.tc2.com/index_3dbodyscan.html
[4] The Kinect article on Wikipedia
[5] Jacob Kjar, “A Qualitative Analysis of Two Automated Registration Algorithms In a Real World Scenario Using Point Clouds from the Kinect, ” June 27, 2011.
[6] 林詩婷,使用單一Kinect相機及時建構三維紋理模型,碩士論文,國立中正大學資訊工程研究所,民國101年2月。
[7] Jing Tong, Jin Zhou, Ligang Liu, Zhigeng Pan, and Hao Yan, “Scanning 3D Full Human Bodies Using Kinects, ” IEEE TRANSACTIONS ON VISUALIZATION AND COMPUTER GRAPHICS, VOL. 18, NO. 4, APRIL 2012.
[8] Sean Kean, Jonathan Hall, Phoenix Perry, “Meet the Kinect An Introduction to Programming Natural User Interfaces, ” Apress , 2012.
[9] http://www.primesense.com/
[10] ROS.org: Technical aspects of the Kinect device and its alibration
www.ros.org/wiki/kinect technical/calibration.
[11] http://www.processing.org/
[12] OpenNI, http://www.openni.org/
[13] Nicolas Burrus, Kinect Calibration
http://nicolas.burrus.name/index.php/Research/KinectCalibration
[14] Rafael C. Gonzalez, Richard E. Woods,Digital Image Processing (3rd Edition),Prentice Hall,2007-08-21
[15] http://www.blackice.com/colorspaceRGB.htm
[16] Yoav Freund and Robert E. Schapire. A decision-theoretic generalization of on-line learning and an application to boosting. Journal of Computer and System Sciences, 55(1):119–139,August 1997.
[17] Paul Viola and Michael Jones,"Robust Real-time Object Detection,"SECOND INTERNATIONAL WORKSHOP ON STATISTICAL AND COMPUTATIONAL THEORIES OF VISION – MODELING, LEARNING, COMPUTING, AND SAMPLING,, JULY 13, 2001.
[18] HUANG Wenming, LI Yuanwang, WEN Peizhi,"Algorithm for 3D Point Cloud Denoising,"2009 Third International Conference on Genetic and Evolutionary Computing.
[19] 王淼,湯凱佩,曾義星,光達資料八分樹結構化於平面特徵萃取 ,航測及遙測學刊 第十卷 第一期 第 59-70 頁 民國 94 年 3 月
[20] http://nicolas.burrus.name/index.php/Research/-KinectCalibration
[21] http://code.google.com/p/simple-openni/
[22] http://www.imagewaredev.com/


連結至畢業學校之論文網頁點我開啟連結
註: 此連結為研究生畢業學校所提供,不一定有電子全文可供下載,若連結有誤,請點選上方之〝勘誤回報〞功能,我們會盡快修正,謝謝!
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top