智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)計(jì)算平臺(tái)部署與測(cè)試 課件 4.1 深度相機(jī)Kinect V2驅(qū)動(dòng)的認(rèn)知

智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)

計(jì)算平臺(tái)部署與測(cè)試項(xiàng)目四Kinect深度相機(jī)的認(rèn)知與安裝任務(wù)1深度相機(jī)KinectV2驅(qū)動(dòng)的認(rèn)知目錄01.任務(wù)描述02.任務(wù)目標(biāo)03.任務(wù)準(zhǔn)備04.知識(shí)準(zhǔn)備05.任務(wù)實(shí)施06.評(píng)價(jià)反饋01.任務(wù)描述最近，小劉忙于自己的課程任務(wù)，但他當(dāng)前對(duì)于深度相機(jī)KinectV2驅(qū)動(dòng)不太了解，而且需要將其安裝在自己的電腦上，請(qǐng)你準(zhǔn)備一下，向他簡(jiǎn)要介紹一下深度相機(jī)KinectV2驅(qū)動(dòng)，并且?guī)椭瓿砂惭b任務(wù)，最后對(duì)學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。02.任務(wù)目標(biāo)

通過(guò)學(xué)習(xí)，希望同學(xué)們完成以下任務(wù)。了解能夠深度相機(jī)KinectV2驅(qū)動(dòng)。熟悉深度相機(jī)KinectV2驅(qū)動(dòng)的安裝方法。熟悉深度相機(jī)KinectV2驅(qū)動(dòng)安裝過(guò)程中常見(jiàn)問(wèn)題的解決方法。能夠在電腦上正確安裝深度相機(jī)KinectV2驅(qū)動(dòng)。能夠解決安裝過(guò)程中常見(jiàn)的問(wèn)題。具有良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和較強(qiáng)的組織溝通能力。具備良好的職業(yè)道德。獲得多途徑檢索知識(shí)、分析解決問(wèn)題以及多元化思考解決問(wèn)題的方法，形成創(chuàng)新意識(shí)。03.任務(wù)準(zhǔn)備常規(guī)實(shí)訓(xùn)著裝防護(hù)裝備安裝有操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)平臺(tái)教學(xué)設(shè)備教學(xué)課件、電腦主機(jī)教學(xué)工具04.知識(shí)準(zhǔn)備深度相機(jī)，也被稱(chēng)為三維相機(jī)或者RGBD相機(jī)，是一種能夠同時(shí)獲取場(chǎng)景的顏色信息和深度信息的相機(jī)技術(shù)。與傳統(tǒng)的RGB相機(jī)只能獲取顏色信息不同，深度相機(jī)通過(guò)使用紅外光或者其他特殊傳感器，可以獲取場(chǎng)景中物體和環(huán)境的三維結(jié)構(gòu)信息。一、深度相機(jī)KinectV2驅(qū)動(dòng)的概述1.深度相機(jī)的介紹深度相機(jī)的工作原理：基于ToF成像技術(shù)，實(shí)現(xiàn)調(diào)幅連續(xù)波（AMCW）時(shí)差測(cè)距（ToF）。這種相機(jī)將近紅外（NIR）頻譜中的調(diào)制光投射到場(chǎng)景中，然后記錄光線從相機(jī)傳播到場(chǎng)景，再?gòu)膱?chǎng)景返回到相機(jī)所花費(fèi)的間接時(shí)間測(cè)量值。處理這些測(cè)量值可以生成深度圖，深度圖是圖像每個(gè)像素的一組Z坐標(biāo)值，以毫米為單位。一、深度相機(jī)KinectV2驅(qū)動(dòng)的概述深度相機(jī)在多個(gè)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。例如，它可以實(shí)現(xiàn)更精細(xì)自然的背景虛化，人像光效的模仿，動(dòng)畫(huà)表情的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)移，以及三維美顏和人臉活體識(shí)別等功能。此外，還有針對(duì)戶外場(chǎng)景打造的3D結(jié)構(gòu)光深度相機(jī)，解決了戶外強(qiáng)光下成像困難的痛點(diǎn)，賦能景區(qū)、校園、加油站、公共交通等戶外刷臉支付及人身核驗(yàn)應(yīng)用。一、深度相機(jī)KinectV2驅(qū)動(dòng)的概述KinectV2是一款集成了彩色相機(jī)、深度傳感器、紅外發(fā)射器和麥克風(fēng)陣列的硬件設(shè)備,也是美國(guó)微軟公司生產(chǎn)的Xbox第二代3D體感攝像機(jī)，包括彩色攝像頭（ColorCamera）、深度傳感器（DepthSensor）、麥克風(fēng)陣列(MicrophoneArray)等部件，其中深度傳感器（DepthSensor）由紅外攝像機(jī)（IRCamera）和紅外投影儀（IRProjector）構(gòu)成。驅(qū)動(dòng)程序（DeviceDriver）全稱(chēng)為“設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序”，是一種可以使計(jì)算機(jī)和設(shè)備進(jìn)行通信的特殊程序。操作系統(tǒng)只有通過(guò)這類(lèi)程序，才能控制相應(yīng)的硬件設(shè)備。如果某設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序未能正確安裝，該設(shè)備便不能正常工作。其驅(qū)動(dòng)是為了使KinectV2能夠在計(jì)算機(jī)上正常工作而設(shè)計(jì)的軟件程序。一、深度相機(jī)KinectV2驅(qū)動(dòng)的概述2.深度相機(jī)KinectV2的介紹深度圖像的每個(gè)像素?cái)?shù)值都代表KinectV2距離此像素實(shí)際對(duì)應(yīng)區(qū)域與相機(jī)的深度距離，因此KinectV2能夠直接輸出三維空間信息。同時(shí)，KinectV2的彩色相機(jī)用于獲取高清彩色圖像，而麥克風(fēng)陣列則用于采集周?chē)穆曇粜畔ⅲY(jié)合微軟的語(yǔ)音庫(kù)，可以實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音識(shí)別等功能。一、深度相機(jī)KinectV2驅(qū)動(dòng)的概述在安裝KinectV2驅(qū)動(dòng)時(shí)，通常需要將設(shè)備連接到電腦上，并安裝相應(yīng)的USB驅(qū)動(dòng)。隨后，下載并安裝Kinect2.0SDK（軟件開(kāi)發(fā)工具包）以支持設(shè)備的運(yùn)行。這個(gè)SDK提供了必要的庫(kù)和工具，使得開(kāi)發(fā)者能夠利用KinectV2進(jìn)行各種應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)。驅(qū)動(dòng)安裝完成后，KinectV2就可以通過(guò)其深度傳感器捕獲場(chǎng)景中的對(duì)象的深度信息。這主要依賴(lài)于結(jié)構(gòu)光技術(shù)，即使用紅外線光源和紅外線相機(jī)。當(dāng)紅外線光照射到場(chǎng)景中的對(duì)象時(shí)，光線會(huì)反射回設(shè)備并被紅外線相機(jī)捕捉。根據(jù)紅外線光照射和反射的時(shí)間差，KinectV2能夠計(jì)算出每個(gè)對(duì)象的距離和深度，生成深度圖像。一、深度相機(jī)KinectV2驅(qū)動(dòng)的概述KinectV2的驅(qū)動(dòng)按照開(kāi)發(fā)商類(lèi)型，可以分為官方驅(qū)動(dòng)和第三方驅(qū)動(dòng)。1.官方驅(qū)動(dòng)深度相機(jī)KinectV2的官方驅(qū)動(dòng)由微軟公司提供，包含在KinectForWindowsSDK2.0軟件包中，可以從微軟官網(wǎng)下載（https://www.microso/en-us/download/details.aspx?id=44561）。二、深度相機(jī)KinectV2驅(qū)動(dòng)的分類(lèi)二、深度相機(jī)KinectV2驅(qū)動(dòng)的分類(lèi)KinectForWindowsSDK2.0軟件包包含以下內(nèi)容：（1）KinectV2驅(qū)動(dòng)程序，適用于Windows桌面操作系統(tǒng)及Windows嵌入式操作系統(tǒng)；（2）KinectV2應(yīng)用編程接口（API）以及設(shè)備編程接口；（3）SDK使用范例代碼。二、深度相機(jī)KinectV2驅(qū)動(dòng)的分類(lèi)2.第三方驅(qū)動(dòng)深度相機(jī)KinectV2的第三方驅(qū)動(dòng)指由微軟以外的其它公司/組織/個(gè)人開(kāi)發(fā)的驅(qū)動(dòng)程序，最常用的OpenKinect。OpenKinect是一個(gè)開(kāi)源社區(qū)，致力于將Kinect設(shè)備運(yùn)行于各種PC操作系統(tǒng)上，包括Windows，Linux以及Mac，并允許多臺(tái)KinectV2設(shè)備連接到同一臺(tái)計(jì)算機(jī)上。OpenKinect的所有代碼可以在Github上得到（/OpenKinect），其中驅(qū)動(dòng)程序部分的代碼為libfreenect2，位于/OpenKinect/libfreenect2。05.任務(wù)實(shí)施1.在教師的引導(dǎo)下，以小組為單位學(xué)習(xí)相關(guān)技能，并完成下列作業(yè)：（1）KinectV2是哪家公司生產(chǎn)的，包括哪些部件？（2）驅(qū)動(dòng)程序的作用是什么？（3）KinectV2驅(qū)動(dòng)程序有幾種，各從什么渠道進(jìn)行下載？2.在教師的引導(dǎo)下分組，以小組為單位學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，并結(jié)合Kinect相機(jī)驅(qū)動(dòng)的安裝，完成以下作業(yè)：（1）了解KinectV2深度相機(jī)的來(lái)源和部件。（2）了解KinectV2深度相機(jī)的驅(qū)動(dòng)程序的作用（3）掌握KinectV2驅(qū)動(dòng)程序有幾種和各自的下載渠道。（4）按照下列表格索引，掌握KinectV2深度相機(jī)的相關(guān)知識(shí)，并完成“工作表格：KinectV2深度相機(jī)的認(rèn)知”的填寫(xiě)。