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基于Kinect V3传感器的叶菜类作物三维重建与表型参数获取
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作者 陈允琳 兰玉彬 +3 位作者 韩鑫 王娟 王会征 傅亮 《农业机械学报》 北大核心 2025年第3期101-110,197,共11页
作物三维重建是实现作物表型量化和精准获取的有效手段,可为育种和栽培提供基础数据支撑。本文提出了一种基于Kinect V3传感器的叶菜类作物三维重建与表型参数无损获取方法。首先,设计了一种可实现作物多视角点云快速采集的低成本三维... 作物三维重建是实现作物表型量化和精准获取的有效手段,可为育种和栽培提供基础数据支撑。本文提出了一种基于Kinect V3传感器的叶菜类作物三维重建与表型参数无损获取方法。首先,设计了一种可实现作物多视角点云快速采集的低成本三维重建平台,其载物台面设计成多个标定点,可利用台面信息进行点云水平校准。其次,采用载物台恢复与广义迭代最近点(Generalized iterative closest point,GICP)算法相结合的方式对获取的多视角点云进行配准拼接,实现叶菜类作物三维重建。最后,借助有效的表型参数测量,实现对叶菜类作物株高、叶长、叶宽、叶面积等表型参数的精准获取。为评估该方法相似度,选取木耳菜、甘蓝、茄子、紫背天葵的苗期植株为试验对象,将其与SFM-MVS方法进行对比。试验结果表明,木耳菜、甘蓝、茄子、紫背天葵点云间平均距离误差分别为0.381、0.340、0.195、0.270 cm,二者的三维重建结果具有较高相似度。与人工实测值相比,借助该方法提取木耳菜和紫背天葵株高、叶长、叶宽、叶面积决定系数均不低于0.903,平均绝对百分比误差不高于9.759%,木耳菜和紫背天葵株高、叶长、叶宽、叶面积均方根误差分别为0.366 cm、0.203 cm、0.290 cm、3.182 cm^(2)和0.496 cm、0.344 cm、0.282 cm、0.825 cm^(2),表明其具有较高测量精度。上述方法可为设施农业育种和栽培提供快捷、高效的作物表型获取途径。 展开更多
关键词 叶菜类作物 三维重建 表型参数 kinect V3传感器 相似度
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基于Kinect V2.0的6自由度机械臂控制系统的实现 被引量:8
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作者 钟君 曹建树 《机床与液压》 北大核心 2018年第9期81-85,共5页
机器人控制技术的不断发展,人与机器人之间的交互方式正朝着方便、快捷的方向发展。为了实现机器人控制的便捷性,采用自然用户界面(NUI)交互方式,设计了一种基于Kinect V2.0体感传感器的6自由度机械手臂控制系统;该控制系统以VS2015+Kin... 机器人控制技术的不断发展,人与机器人之间的交互方式正朝着方便、快捷的方向发展。为了实现机器人控制的便捷性,采用自然用户界面(NUI)交互方式,设计了一种基于Kinect V2.0体感传感器的6自由度机械手臂控制系统;该控制系统以VS2015+Kinect SDK2.0为编程环境,编制控制程序;以Kinect V2.0骨骼数据控制6自由度机械手臂;使用人体肩、肘的旋转角度和抓手动作,分别来控制机械手臂的6个关节;通过串口通信方式,以Arduino为下位机硬件核心,验证了该方法的有效性。实验表明,此基于NUI交互方式的控制系统能有效且快捷地控制机械臂进行物体的抓取。 展开更多
关键词 kinect V2.0 控制系统 6自由度机械臂 ARDUINO
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动态场景下人体运动异常姿态跟踪
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作者 武文杰 张大志 《现代电子技术》 北大核心 2025年第19期110-114,共5页
动态场景下人体运动姿态复杂多变,且存在复杂光照、背景、遮挡的干扰,对精准跟踪异常姿态带来一定挑战。Kinect可实时获取动态场景下的高精度人体3D骨架数据,无迹卡尔曼滤波(UKF)的无迹变换处理非线性系统可精准估计复杂变化的人体动作... 动态场景下人体运动姿态复杂多变,且存在复杂光照、背景、遮挡的干扰,对精准跟踪异常姿态带来一定挑战。Kinect可实时获取动态场景下的高精度人体3D骨架数据,无迹卡尔曼滤波(UKF)的无迹变换处理非线性系统可精准估计复杂变化的人体动作姿态。因此,文中结合Kinect与UKF,研究动态场景下人体运动异常姿态跟踪方法。通过Kinect采集人体运动数据并生成3D骨架模型,构建人体运动3D动作数据库;通过UKF方法运用此数据库内的关节点数据,预测更新动态场景下存在干扰噪声的姿态向量,完成全部姿态跟踪;结合欧氏距离与标准动作姿态向量,判定所跟踪姿态向量中的异常姿态。结果显示,该方法在光照与动作变化的动态场景下,可有效跟踪各关节不同姿态向量,并精准识别出异常姿态,达到异常姿态跟踪的目的。 展开更多
关键词 动态场景 人体动作 异常姿态跟踪 kinect传感器 人体3D骨架 卡尔曼滤波 姿态向量 欧氏距离
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基于Kinect深度图像信息的手势轨迹识别及应用 被引量:66
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作者 张毅 张烁 +1 位作者 罗元 徐晓东 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2012年第9期3547-3550,共4页
为实现基于Kinect深度图像信息的手势轨迹识别,提出了一种基于隐马尔可夫模型(HMM)的手势轨迹识别的方法。首先采用新型Kinect传感器获取图像深度信息;然后通过OpenNI的手部分析模块获得手心的位置,提取轨迹特征;最后利用隐马尔可夫模... 为实现基于Kinect深度图像信息的手势轨迹识别,提出了一种基于隐马尔可夫模型(HMM)的手势轨迹识别的方法。首先采用新型Kinect传感器获取图像深度信息;然后通过OpenNI的手部分析模块获得手心的位置,提取轨迹特征;最后利用隐马尔可夫模型训练有效的轨迹样本并实现轨迹的识别。实验结果证明,该方法能有效地识别手势轨迹,并可用于控制智能轮椅的运动。 展开更多
关键词 车旃轨迹识别 kinect传感器 0DenNI 隐马尔可夫模型
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Kinect在视频会议系统中的应用 被引量:34
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作者 黄康泉 陈壁金 +1 位作者 郑博 徐芝琦 《广西大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2011年第A01期308-313,共6页
主要阐述了体感设备Kinect的关键技术在视频会议系统中的应用及实现。利用Kinect体感设备,可将其即时动态捕捉、影像辨识、麦克风输入、语音辨识、社群互动等功能整合到视频会议中,使视频会议更具可交互性,提供了更好的用户体验,并提高... 主要阐述了体感设备Kinect的关键技术在视频会议系统中的应用及实现。利用Kinect体感设备,可将其即时动态捕捉、影像辨识、麦克风输入、语音辨识、社群互动等功能整合到视频会议中,使视频会议更具可交互性,提供了更好的用户体验,并提高了视频会议的整体性能。针对kinect设备与视频会议系统的整合进行了有益的探索。 展开更多
关键词 视频会议 kinect体感设备 人机交互
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基于Kinect传感器的移动机器人室内环境三维地图创建 被引量:19
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作者 杨鸿 钱堃 +2 位作者 戴先中 马旭东 房芳 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第A01期183-187,共5页
针对移动服务机器人在未知室内环境下的三维感知问题,提出了一种基于低成本Kinect传感器的三维地图创建实用方法.对于机器人在运动过程中连续采集的多帧RGB-D信息,首先利用SURF算子对RGB图像提取稳定特征点并进行特征点匹配,然后结合深... 针对移动服务机器人在未知室内环境下的三维感知问题,提出了一种基于低成本Kinect传感器的三维地图创建实用方法.对于机器人在运动过程中连续采集的多帧RGB-D信息,首先利用SURF算子对RGB图像提取稳定特征点并进行特征点匹配,然后结合深度图像,采用RANSAC算法剔除可能存在的误匹配点并完成初始配准,从而估计得到图像帧间粗略的相对转移关系,最后运用广义ICP算法对采集的深度图像进行精确配准,得到拼接的三维点云图.在此基础上进一步开发了移动机器人三维地图创建应用系统,实验验证了该方法的可行性和有效性. 展开更多
关键词 kinect传感器 SURF 地图创建 广义ICP 移动机器人
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基于Kinect传感器的机械手自主抓取技术研究 被引量:7
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作者 钟泽宇 周海婷 +1 位作者 古炜豪 邹修国 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2016年第7期123-126,共4页
为实现机械手对物体的自主抓取,采用Kinect传感器采集RGB图像,运用HSI和Lab色彩空间分割算法对物体进行图像识别,并计算物体的空间坐标,然后根据物体的坐标值反求机械手运行角度,驱动基于S3C2410的ARM控制器的机械手,实现对目标的抓取... 为实现机械手对物体的自主抓取,采用Kinect传感器采集RGB图像,运用HSI和Lab色彩空间分割算法对物体进行图像识别,并计算物体的空间坐标,然后根据物体的坐标值反求机械手运行角度,驱动基于S3C2410的ARM控制器的机械手,实现对目标的抓取。以温室内的成熟番茄为抓取对象,实验结果表明该系统能准确有效地实现对物体的识别、定位及抓取。 展开更多
关键词 kinect传感器 图像分割 机械手 自主抓取
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基于Kinect体感传感器的心理宣泄系统的实现 被引量:9
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作者 赵建敏 许晓伟 贾慧媛 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2014年第8期119-122,共4页
击打宣泄是心理宣泄疗法的主要手段。基于Kinect体感传感器和Direct3D图形绘制编程接口,设计并实现了心理宣泄系统。系统利用Kinect体感传感器采集人体关节点坐标信息,控制虚拟拳头击打虚拟击打对象,模拟真实拳击运动,通过击打实现心理... 击打宣泄是心理宣泄疗法的主要手段。基于Kinect体感传感器和Direct3D图形绘制编程接口,设计并实现了心理宣泄系统。系统利用Kinect体感传感器采集人体关节点坐标信息,控制虚拟拳头击打虚拟击打对象,模拟真实拳击运动,通过击打实现心理宣泄。实验表明:该系统不仅能获得良好的心理宣泄效果,而且,可以为健身运动提供新的体验平台,其计算出的击打力还可作为拳击训练的重要参考标准。 展开更多
关键词 DIRECT3D kinect 传感器 心理宣泄系统 击打力
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基于Kinect的深度数据融合方法 被引量:7
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作者 呙维 胡涛 朱欣焰 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2014年第1期285-288,共4页
与传统三维激光扫描仪相比,Kinect作为一种新型深度相机,具有价格低廉、深度数据获取能力强、RGB影像与深度影像同步获取等优势,然而面对较大室内场景精细建模却存在数据量大、建模范围有限、对硬件环境依赖性强等问题。因此,在现有单... 与传统三维激光扫描仪相比,Kinect作为一种新型深度相机,具有价格低廉、深度数据获取能力强、RGB影像与深度影像同步获取等优势,然而面对较大室内场景精细建模却存在数据量大、建模范围有限、对硬件环境依赖性强等问题。因此,在现有单一模型建模基础上,提出了基于Kinect深度影像的多模型数据融合方法,实现模型间的自动拼接。最后通过两组实验对提出的数据融合方法进行了验证,并取得了较好的模型拼接效果。 展开更多
关键词 kinect传感器 深度影像 体元数据 数据融合 模型拼接
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基于Kinect的下肢体康复动作评估系统 被引量:12
10
作者 杨文璐 王杰 +1 位作者 夏斌 谢宏 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第1期91-94,共4页
针对中风患者下肢体的训练需求,设计了一个康复训练评估系统。利用Kinect 2.0体感设备实时采集下肢体康复动作的序列信息,提取相关关节的角度序列特征,与动作库中的标准动作序列特征对比后,计算相关度,再加入时间参量,综合得出评估结果... 针对中风患者下肢体的训练需求,设计了一个康复训练评估系统。利用Kinect 2.0体感设备实时采集下肢体康复动作的序列信息,提取相关关节的角度序列特征,与动作库中的标准动作序列特征对比后,计算相关度,再加入时间参量,综合得出评估结果。试验结果表明:该系统能准确地识别和引导受试者的康复动作;并且可以通过组建不同的姿势库来评估更多的康复动作。 展开更多
关键词 kinect传感器 下肢体康复 动态时间规整
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基于Kinect传感器的猕猴桃果实空间坐标获取方法 被引量:11
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作者 王滨 陈子啸 +2 位作者 傅隆生 苏宝峰 崔永杰 《农机化研究》 北大核心 2016年第5期232-236 241,共6页
猕猴桃自动采摘机器人研究中,为了自动获取目标果实的空间坐标,提出了一种基于Kinect传感器的猕猴桃果实空间坐标获取方法。首先利用Kinect传感器的红外投影机和红外摄像机获取深度图像,利用彩色摄像机获取RGB图像,根据彩色图和深度图... 猕猴桃自动采摘机器人研究中,为了自动获取目标果实的空间坐标,提出了一种基于Kinect传感器的猕猴桃果实空间坐标获取方法。首先利用Kinect传感器的红外投影机和红外摄像机获取深度图像,利用彩色摄像机获取RGB图像,根据彩色图和深度图对应关系,转换成深度坐标;然后通过Map Depth Point To Skeleton Point函数得到以红外摄像机为原点的坐标系坐标。实验表明:该方法能够有效获取猕猴桃目标果实的空间坐标,其定位误差小于2mm。 展开更多
关键词 采摘机器人 猕猴桃 kinect传感器 深度图像 空间坐标
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基于Kinect的课堂教学状态监测系统 被引量:10
12
作者 李彬 谢翟 +1 位作者 段渭军 杨荣 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第1期67-70,共4页
课堂上对学生听课效果进行评估的重点是捕捉学生听课行为。本系统利用Kinect传感器获取学生听课过程中的彩色、深度、骨骼点图像来分析学生的上课肢体状态、注意力方向,以此反映学生听课状态。同时,系统利用Kinect麦克风阵列采集到的声... 课堂上对学生听课效果进行评估的重点是捕捉学生听课行为。本系统利用Kinect传感器获取学生听课过程中的彩色、深度、骨骼点图像来分析学生的上课肢体状态、注意力方向,以此反映学生听课状态。同时,系统利用Kinect麦克风阵列采集到的声源信息来统计课堂回答问题的频度和声源位置。通过对上述信息的综合分析,获取学生上课状态的客观指标,从而对课堂教学评估提供数据支撑。 展开更多
关键词 kinect传感器 景深图像 骨骼跟踪 人脸识别
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使用Kinect传感器的油菜叶片面积测量方法 被引量:8
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作者 徐胜勇 黄伟军 +3 位作者 周俊 许卓群 吴太晖 樊一尘 《中国油料作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期55-59,77,共6页
为快速准确地测定活体油菜的叶片面积,减小在数字图像处理中由于叶片的卷曲和变形带来的二维投影误差大的问题,使用Kinect传感器拍摄油菜叶片的彩色和深度图像,用三维方法测量叶片面积。利用绿色分量值显著的特性在彩色图中分割出叶片... 为快速准确地测定活体油菜的叶片面积,减小在数字图像处理中由于叶片的卷曲和变形带来的二维投影误差大的问题,使用Kinect传感器拍摄油菜叶片的彩色和深度图像,用三维方法测量叶片面积。利用绿色分量值显著的特性在彩色图中分割出叶片并将其映射到深度图。在深度图中,使用标定方块计算像素-物理尺寸转换参数,以计算叶片的三维点云。在三维点云中,检测叶片的轮廓并去除毛刺,再使用插值使点云网格化,最后使用海伦公式计算叶片轮廓包含的网格面积,得到叶片的总面积。实验结果表明,Kinect传感器的测量方法成本低、精度高、通用性强。测量值与真实值之间显著正相关,相关系数为0.998 5。使用回归方程y=0.955x+22.357可以校正测量值,使其更准确地反映叶片面积。 展开更多
关键词 油菜 叶片面积测量 kinect传感器 深度图像 三维图像(3D)
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基于Kinect的拳击虚拟训练系统 被引量:5
14
作者 赵建敏 赵忠鑫 许晓伟 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2015年第9期1736-1741,共6页
沙袋击打训练是拳击训练的有效手段,应用体感交互技术和虚拟现实,设计并实现了虚拟的沙袋击打仿真系统。该系统主要包含虚拟场景搭建、体感交互和训练信息系统。拳击场景建立了拳台、沙袋、拳击手套和背景模型,并通过Direct 3D接口加载... 沙袋击打训练是拳击训练的有效手段,应用体感交互技术和虚拟现实,设计并实现了虚拟的沙袋击打仿真系统。该系统主要包含虚拟场景搭建、体感交互和训练信息系统。拳击场景建立了拳台、沙袋、拳击手套和背景模型,并通过Direct 3D接口加载到虚拟系统中。交互系统通过Kinect体感传感器追踪并获取训练者骨骼关节点坐标,从中提取肘、腕关节建立空间向量并计算击打速度和击打力,控制虚拟拳头击打虚拟沙袋,通过体感交互的方式虚拟真实训练过程,并在信息系统中记录训练信息。实验和测试表明,此系统能够实现模拟训练的功能,为拳击游戏与教学提供了新的手段。 展开更多
关键词 体感交互 kinect传感器 拳击训练 虚拟现实
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基于Kinect的手势识别算法研究及应用 被引量:12
15
作者 吴晓雨 杨成 冯琦 《计算机应用与软件》 CSCD 2015年第7期173-176,276,共5页
手势识别技术是人机交互技术的重要研究内容。为了提高基于Kinect的手势识别性能,提出基于深度人手定位和hog特征的静态手势识别算法及基于改进HMMs的动态手势识别算法。静态手势识别算法首先通过Kinect的深度信息完成人手定位,而后在... 手势识别技术是人机交互技术的重要研究内容。为了提高基于Kinect的手势识别性能,提出基于深度人手定位和hog特征的静态手势识别算法及基于改进HMMs的动态手势识别算法。静态手势识别算法首先通过Kinect的深度信息完成人手定位,而后在定位区域内提取基于梯度方向直方图的形状特征并利用级联Adaboost训练的手势模型,实现对静态手势的准确识别,在公开手势数据库中测试的实验结果表明提出的静态手势识别算法具有较高的识别率。动态手势识别算法首先通过Kinect获取手心轨迹并提取轨迹切线角度作为特征,利用改进的隐马尔科夫模型实现动态手势的判别,实验结果表明提出的动态手势识别算法相比于传统HMMs算法有效地排除了无效手势。此外利用提出的动静态手势识别算法有效地控制了模拟的数字电视。 展开更多
关键词 手势识别 人机交互 kinect传感器 数字电视的模拟控制
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基于Kinect深度信息的手势分割与识别 被引量:10
16
作者 毛雁明 章立亮 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期830-835,共6页
针对手势识别对环境背景要求高、分割的手势往往包含手腕及手指靠拢易造成误识别等问题,提出了一种基于深度信息的手势识别方法。采集手势深度图;接着利用手生成器获取手心信息分割手势,为了去除多余的手腕信息,增加了手掌近似正方形的... 针对手势识别对环境背景要求高、分割的手势往往包含手腕及手指靠拢易造成误识别等问题,提出了一种基于深度信息的手势识别方法。采集手势深度图;接着利用手生成器获取手心信息分割手势,为了去除多余的手腕信息,增加了手掌近似正方形的约束条件;利用扫描线法获取拇指外其它四指数,并结合相邻手指宽度比例及拇指位置的特殊性实现手势的识别。实验结果表明,该方法的平均识别率达到98.4%,实时性好,且对不同光照和复杂背景具有很好的鲁棒性。 展开更多
关键词 kinect传感器 深度信息 手势分割 手势识别
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基于Kinect传感器的羊体体尺测量系统 被引量:8
17
作者 赵建敏 赵忠鑫 李琦 《传感器与微系统》 CSCD 2015年第9期100-103,共4页
在基于机器视觉的羊体体尺测量中,当光线、背景等产生干扰时,彩色图像无法准确提取出羊体轮廓,且羊体站姿的变化也会造成测量误差。基于VS2010,Windows SDK搭建羊体测量系统,为解决背景干扰的问题,采用Kinect传感器获取现场羊体彩色和... 在基于机器视觉的羊体体尺测量中,当光线、背景等产生干扰时,彩色图像无法准确提取出羊体轮廓,且羊体站姿的变化也会造成测量误差。基于VS2010,Windows SDK搭建羊体测量系统,为解决背景干扰的问题,采用Kinect传感器获取现场羊体彩色和深度图像,将彩色与深度图像相结合提取羊体轮廓;结合深度信息建立羊体空间轮廓线拟合平面,并计算其与像平面夹角,进行体位站姿纠偏后得到羊体体尺数据。经过实验测试,相对误差在4.3%以内。 展开更多
关键词 机器视觉 轮廓提取 特征点 体尺测量 kinect传感器
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基于Kinect V3深度传感器的田间植株点云配准方法 被引量:9
18
作者 李修华 魏鹏 +3 位作者 何嘉西 李民赞 张木清 温标堂 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第21期45-52,共8页
准确建立植物的三维点云是以点云方式高通量获取植株各部位物理参数的前提。为实现田间复杂环境下的植株三维点云配准,该研究提出了一种基于多标定球的田间植株点云自动配准方法,并分别在室内简单场景及大田复杂场景下从不同角度对多种... 准确建立植物的三维点云是以点云方式高通量获取植株各部位物理参数的前提。为实现田间复杂环境下的植株三维点云配准,该研究提出了一种基于多标定球的田间植株点云自动配准方法,并分别在室内简单场景及大田复杂场景下从不同角度对多种作物采集的点云数据进行验证。该方法采用随机抽样一致性算法(Random Sample Consensus,RANSAC)结合点云减法的概念从下采样后的点云中实现多标定球的自动提取,弥补了RANSAC一次只能提取单个物体的缺点。然后基于各标定球的球心距离信息实现三维点集的自动匹配。最后使用奇异值分解算法解算旋转平移矩阵,实现点云的自动配准。不同场景下各作物的配准结果表明,各植株的水平90°、180°、270°以及垂直方向上的点云配准到水平0°点云下的平均轴向误差在5.8~17.4 mm之间,平均点位误差在13.1~28.9 mm之间,与手动配准的商用同类软件LiDAR360的配准结果相当,但配准过程的自动化程度明显提高,效率提高了67%。该文所提出的方法可在田间复杂环境下对低成本深度相机获取的植株点云实现高精度的自动配准,为田间植物表型参数的提取提供了低成本的可行方案。 展开更多
关键词 自动化 传感器 点云 植株三维建模 点匹配 RANSAC kinect
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基于Kinect的非接触式呼吸检测系统 被引量:6
19
作者 李彬 谢翟 +1 位作者 段渭军 杨荣 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第3期107-109,共3页
利用Kinect的深度传感器功能,获取景深图像,并对图像进行信号处理和分析,检测人体的呼吸率和呼吸状态,从而实现非接触式呼吸检测。该系统免除了传统接触式呼吸检测仪安装和测试带来的不便,实现高效准确的实时呼吸监测。
关键词 kinect传感器 景深图像 呼吸检测 非接触式
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基于Kinect的平衡能力评估系统 被引量:5
20
作者 杨文璐 葛晓艳 +1 位作者 李世杰 谢宏 《传感器与微系统》 CSCD 2018年第6期105-107,114,共4页
设计了一种平衡能力评估系统,利用Kinect体感设备实时采集人体关节点角度序列,提取了相对稳定和有效的角度作为判定平衡的标准,通过加入时间参量,并进行对比分析,综合得出最有效的判定标准。根据生理学基础,综合得出:两臂平伸时,肘关节... 设计了一种平衡能力评估系统,利用Kinect体感设备实时采集人体关节点角度序列,提取了相对稳定和有效的角度作为判定平衡的标准,通过加入时间参量,并进行对比分析,综合得出最有效的判定标准。根据生理学基础,综合得出:两臂平伸时,肘关节到肩关节的水平角度序列,对于判定平衡具有更高的可靠性。 展开更多
关键词 平衡感 kinect传感器 角度序列求取
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