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【翻译】Kinect v2程序设计(C++) BodyIndex篇

2024-08-05 14:21:13   220人阅读

通过Kinect SDK v2预览版，取得BodyIndex(人体区域)的方法和示例代码。

上一节，介绍了从Kinect v2预览版用Kinect SDK v2预览版获取Depth数据的方法。
 
这一节，介绍从Kinect取得BodyIndex(人体区域)的方法。
 
BodyIndex
基于从Kinect取得的Depth数据(传感器的距离信息)获取人体区域。
 
因为人体区域基于Depth数据，同时也依赖Depth传感器的分辨率。像上一节介绍的一样，因为Kinect v2 预览版(512×424)的Depth传感器的分辨率大幅提高，和Kinect v1相比，手指等细小部分的人体区域也变得可以准确的取得。但是，能检测出的人体区域的数量还是6个人这一点没有发生改变。
 
关于人体区域，在Kinect SDK v1里被称为「Player」，不过到了Kinect SDK v2 预览版里更名为「BodyIndex」。
 
这一节，介绍取得「BodyIndex」的方法。

图1 Kinect SDK v2预览版的示例程序（BodyBasics）
把BodyIndex在Color坐标的位置匹配截取，手指等细小部分都可以清晰得在人体身上保留下来了。
（注：因为Color和Depth的Camera位置不同，所以需要进行坐标空间的转换）
 
样品程序
使用Kinect SDK v2预览版取得BodyIndex，把每个人体用颜色区分出来并显示的示例程序展示。第2节有介绍的取得数据的阶段摘录解说。这个示例程序的全部内容，在下面的github里公开。
 
https://github.com/UnaNancyOwen/Kinect2Sample
 
 
图2 Kinect SDK v2预览版的数据取得流程(重发)
「Sensor」
取得「Sensor」
// SensorIKinectSensor* pSensor;   ……1HRESULT hResult = S_OK;hResult = GetDefaultKinectSensor( &pSensor );  ……2if( FAILED( hResult ) ){  std::cerr << "Error : GetDefaultKinectSensor" << std::endl;  return -1;}hResult = pSensor->Open();  ……3if( FAILED( hResult ) ){  std::cerr << "Error : IKinectSensor::Open()" << std::endl;  return -1;}
列表1.1 相当于图1「Source」的部分
1 处理Kinect v2预览版的Sensor接口。
2 取得默认的Sensor。
3 打开Sensor。
 
「Source」
从「Sensor」取得「Source」。
// SourceIBodyIndexFrameSource* pBodyIndexSource;  ……1hResult = pSensor->get_BodyIndexFrameSource( &pBodyIndexSource );  ……2if( FAILED( hResult ) ){  std::cerr << "Error : IKinectSensor::get_BodyIndexFrameSource()" << std::endl;  return -1;}
列表1.2 相当于图1「Source」的部分
1 取得BodyIndex Frame的Source接口。
2 从Sensor取得Source。
 
「Reader」
「Source」从打开「Reader」。
// ReaderIBodyIndexFrameReader* pBodyIndexReader;  ……1hResult = pBodyIndexSource->OpenReader( &pBodyIndexReader );  ……2if( FAILED( hResult ) ){  std::cerr << "Error : IBodyIndexFrameSource::OpenReader()" << std::endl;  return -1;}
列表1.3 相当于图1「Reader」的部分
1 取得BodyIndex  Frame的Reader接口。
2 从Source打开Reader。
 
「Frame」～「Data」
从「Reader」取得最新的「Frame」。
int width = 512;  ……1int height = 424;  ……1cv::Mat bodyIndexMat( height， width， CV_8UC3 );  ……2cv::namedWindow( "BodyIndex" );// Color Tablecv::Vec3b color[6];  ……3color[0] = cv::Vec3b( 255，   0，   0 );color[1] = cv::Vec3b(   0， 255，   0 );color[2] = cv::Vec3b(   0，   0， 255 );color[3] = cv::Vec3b( 255， 255，   0 );color[4] = cv::Vec3b( 255，   0， 255 );color[5] = cv::Vec3b(   0， 255， 255 );while( 1 ){  // Frame  IBodyIndexFrame* pBodyIndexFrame = nullptr;  ……4  hResult = pBodyIndexReader->AcquireLatestFrame( &pBodyIndexFrame );  ……5  if( SUCCEEDED( hResult ) ){    unsigned int bufferSize = 0;    unsigned char* buffer = nullptr;    hResult = pBodyIndexFrame->AccessUnderlyingBuffer( &bufferSize， &buffer );  ……6    if( SUCCEEDED( hResult ) ){      for( int y = 0; y < height; y++ ){        for( int x = 0; x < width; x++ ){          unsigned int index = y * width + x;          if( buffer[index] != 0xff ){            bodyIndexMat.at<cv::Vec3b>( y， x ) = color[buffer[index]];  ……7          }          else{            bodyIndexMat.at<cv::Vec3b>( y， x ) = cv::Vec3b( 0， 0， 0 );  ……7          }        }      }    }  }  SafeRelease( pBodyIndexFrame );  // Show Window  cv::imshow( "BodyIndex"， bodyIndexMat );  if( cv::waitKey( 30 ) == VK_ESCAPE ){    break;  }}
列表1.4 相当于图1「Frame」，「Data」的部分
1 BodyIndex的尺寸(512×424)。
   这里为了简化说明，画像尺寸用硬代码来设定，示例程序可以Source取得着Frame信息。
2 为了从BodyIndex获得人体区域来绘制，使用OpenCV的cv::Mat。
3 绘制人体区域的color table。
4 取得BodyIndex用的Frame接口。
5 从Reader取得最新的Frame。
6 从Frame取得BodyIndex。
   取得保存BodyIndex数组的指针。
7 绘制BodyIndex的人体区域。
   每个BodyIndex参照color table着色。
 
如果可以从取得「Frame」的里获取BodyIndex的数据。
 
取出的BodyIndex的数据，像图3一样，把人体区域和非人体区域的按各自对应的值来填入。
 
Kinect SDK v1的「Player」是按人体区域是「1」～「6」(因为是6个人)，非人体区域「0」来填入；Kinect SDK v2预览版的「BodyIndex」是按照人体区域「0」～「5」，非人体領域「255(0xff)」来填入(图1)。
图3 BodyIndex数据
 Kinect SDK v1Kinect SDK v2预览版
名称PlayerBodyIndex
检测支持人数6人6人
人体領域的値1～60～5
非人体領域的値0255（0xff）
表1 Kinect SDK v1和Kinect SDK v2预览版的人体区域（Player，BodyIndex）的比较
示例程序是，把BodyIndex的值，在人体区域用color table的颜色（=「cv::Vec3b(B，G，R )」），在非人体区域用黑色（=「cv::Vec3b(0，0，0)」）进行着色来实现可视化。
 
运行结果
运行这个示例程序，就像图4一样，从v2预览版取得的人体区域被着色显示。
图4 运行结果
手指的细小形状可以清楚的分割取出。
   
总结
这一节是使用Kinect SDK v2预览版取得BodyIndex的示例程序的介绍，下一节是取得Body(人体姿势)的示例程序的介绍。

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