matlab控制realsense,RealSense开发学习--1.初识RealSense
RealSense
3D實(shí)感技術(shù)是Intel研發(fā)的一項(xiàng)新的技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)利用攝像頭,紅外投影傳感設(shè)備及紅外捕捉設(shè)備獲取外界的深度信息,彩色視頻信息以及其它信息。并基于此完成獲取深度圖像,彩色圖像,手勢(shì)識(shí)別,面部識(shí)別,語(yǔ)音識(shí)別,三維重建等工作。
之前2年時(shí)間學(xué)習(xí),畢業(yè)設(shè)計(jì)和工作接觸了Kinect
1代和2代。2014年末參加Intel實(shí)感技術(shù)全球挑戰(zhàn)賽,也接觸過(guò)一段時(shí)間RealSense。?相較于Kinect,RealSense與Kinect有許多相同點(diǎn):捕捉外界深度信息,彩色信息并基于此完成許多不同的工作。然而RealSense(F200)與目前的Kinect相比,也有許多優(yōu)劣勢(shì),先說(shuō)說(shuō)劣勢(shì)吧,
1.RealSense官方說(shuō)明提供的有效識(shí)別范圍是0.2m-1.2m,實(shí)際使用時(shí)經(jīng)過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)1m之內(nèi)的效果比較好,超過(guò)1m效果不是很好。另外手勢(shì)識(shí)別和臉部識(shí)別的距離更短,只有幾十cm。而Kinect由于設(shè)計(jì)初衷就是為XBox設(shè)計(jì)的體感游戲外設(shè),所以它的檢測(cè)距離在40cm到3m之間,范圍非常大。
2.由于捕捉的范圍?非常的大,Kinect可以捕捉人體20個(gè)關(guān)節(jié)節(jié)點(diǎn)(2代Kinect可以捕捉25個(gè)),所以Kinect可以識(shí)別各種人體動(dòng)作,比如走路,揮手等。而RealSense則由于探測(cè)距離的原因無(wú)法識(shí)別人體全部骨骼,只能識(shí)別近距離的手部關(guān)節(jié)和面部關(guān)節(jié)。
再說(shuō)下RealSense的優(yōu)勢(shì)吧,由于距離近,所以RealSense
SDK提供了對(duì)手部節(jié)點(diǎn)的識(shí)別以及手勢(shì)識(shí)別,這點(diǎn)Kinect SDK并沒(méi)有提供,此外RealSense也提供了面部特征識(shí)別。
另外,由于RealSense的芯片較小,所以已經(jīng)被集成到了Laptop(筆記本)上面,這無(wú)疑大大增加了RealSense的可擴(kuò)展性,不需要額外的空間也可以開(kāi)發(fā)小范圍的手勢(shì)體感應(yīng)用。?
下面就來(lái)介紹下RealSense體感設(shè)備,先從RealSense設(shè)備本身開(kāi)始:
如圖所示為RealSense設(shè)備
?在觀察RealSense設(shè)備后可以發(fā)現(xiàn)在設(shè)備上有三個(gè)傳感攝像頭,其中位于中間的攝像頭是RGB彩色攝像頭;而位于左側(cè)的是紅外捕捉攝像頭,位于右邊的是紅外投影儀,這兩者結(jié)合可以獲取外界的深度信息。
?官方文檔中提供的數(shù)據(jù)說(shuō)明了彩色相機(jī)和深度相機(jī)的參數(shù):
分辨率方面彩色相機(jī)可以達(dá)到1080P@30FPS,而深度數(shù)據(jù)可以達(dá)到640X480@60FPS(VGA),@120FPS(HVGA)。
?彩色相機(jī)的寬高比(Aspect
Ratio)為16:9,深度相機(jī)的寬高比為4:3。
?
彩色相機(jī)的照射范圍是77° x 43° x
70°(Diagonal X Vertical X Horizontal),深度相機(jī)的范圍是90° x 59° x 73°(對(duì)角 X
垂直 X 水平)。
RealSense原始數(shù)據(jù)的捕捉范圍是在0.2m -
1.2m之間。?可以再室內(nèi)或室外環(huán)境,取決于外部光照等條件。
RealSense提供的手勢(shì)識(shí)別距離很近:HVGA模式范圍是20-55cm,而VGA模式提供的范圍是20-60cm。
RealSense提供的面部追蹤有2中模式,分別是2D面部追蹤和3D面部追蹤,2D面部追蹤的有效范圍是35-120cm,3D面部追蹤提供的有效范圍是35-70cm。?
RealSense官方介紹中也提示開(kāi)發(fā)者及用戶要在有效的視區(qū)中操作,識(shí)別,離開(kāi)識(shí)別視野后就無(wú)法正常使用了。
?以上大致介紹完RealSense的硬件及其范圍,下面說(shuō)下RealSense的SDK架構(gòu)。這里需要用到一張官方文檔中的結(jié)構(gòu)圖:
RealSense
SDK 結(jié)構(gòu)圖
?
SDK
core是模塊的基礎(chǔ),它的一個(gè)工作就是管理IO模塊和Capability(功能)模塊。IO模塊負(fù)責(zé)從設(shè)備獲取數(shù)據(jù),然后將數(shù)據(jù)傳輸至輸出設(shè)備或Capability模塊;Capability模塊則包括了不同的模式檢測(cè)和識(shí)別算法,比如面部追蹤和識(shí)別,手部追蹤,手勢(shì)識(shí)別以及聲音識(shí)別和集成。
? ? SDK
core的另一個(gè)工作是組織執(zhí)行管道(Execution
pipeline),或許在管道中同時(shí)會(huì)有很多模塊,所以有必要有一個(gè)管理類。如果需要多臺(tái)設(shè)備,則需要多管道。
?
底層模塊被封裝成了不同平臺(tái)的接口,包括c#接口,Unity接口,Java接口,c++接口等,以方便不同的開(kāi)發(fā)者使用。
SDK架構(gòu)介紹完后,需要說(shuō)明下RealSense所需要的軟件平臺(tái)和硬件平臺(tái):
處理器:至少需要Intel第四代Core處理器
?OS : Microsoft Windows
8.1
支持語(yǔ)言:
C++,C#,Java,JavaScript
集成開(kāi)發(fā)環(huán)境:Microsoft Visual Studio 2010 - 2013
支持開(kāi)發(fā)工具:Microsoft .Net 4.0 Framework for c#
Unity* pro
4.1.0 or late
Processing
2.2.1 or late
Java JDK
1.7.0 or higher?
以上介紹完了RealSense的基本情況,由于篇幅關(guān)系,有不完善的地方。總的來(lái)說(shuō)RealSense是?Intel的一次大膽嘗試,現(xiàn)在的應(yīng)用App較少,但前景樂(lè)觀,不論從商業(yè)開(kāi)發(fā)App還是學(xué)術(shù)領(lǐng)域研究識(shí)別算法,圖像處理以及三維重建都有著較高的拓展性。在隨后我將去了解及學(xué)習(xí)RealSense的開(kāi)發(fā)環(huán)境部署以及深度,視頻,手勢(shì)及面部識(shí)別等功能的開(kāi)發(fā)。
總結(jié)
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