基于Kinect三维重建的地下井室可视化方法研究

作者：余兆凯; 彭晓峰^*; 邱昌杰

来源：导航定位与授时, 2021, 8(04): 112-119.

DOI：10.19306/j.cnki.2095-8110.2021.04.014

• Kinect
• 三维重建
• 地下井室
• 深度误差
• 点云

针对现有地下井室病害探测与维护方法的不足,提出了一种基于Kinect三维重建的地下井室可视化方法,以实现其三维可视化探测与维护。还提出了一种基于多项式曲面拟合的Kinect深度测量误差修正方法,利用联合双边滤波算法对深度图像数据进行预处理;结合SIFT特征匹配和改进的RANSAC算法获取相邻点云间的初始位姿,并利用基于邻域特征的ICP算法进一步实现不同视角点云的精确配准,从而获取全局一致的稠密三维点云。最后,在三维稠密点云的基础上进行曲面重建和纹理贴图,以实现地下井室真实三维重建。实验结果表明:所提方法可有效修正Kinect深度相机的深度测量误差,在0.5～4.5m的测距范围内,其三维重建精度可达2cm;在4.5～7m的测距范围内,精度也可以保持在4.5cm以内。所提重建方法可实现地下井室真实场景的三维可视化,为地下井室的探测和维护提供了技术支持。