windows10环境下使用Kinect2.0获取RGB-D图片

windows10环境下使用Kinect2.0获取RGB-D图片

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Author:yooongchun, Email:yooongchun@foxmail.com

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摘要：这篇文章介绍如何在Windows10环境下使用C++程序驱动Kinect2.0获取RGB-D图片

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• STEP 1 ：安装Kinect2.0 SDK

  Kinect2.0设备需要使用usb3.0接口，所以，首先要保证你接入的接口一定是USB3.0！

  接下来，在官网上下载Kinect2.0的SDK ：

  https://www.microsoft.com/en-hk/download/confirmation.aspx?id=44561

  下载之后安装，安装完成后会有一个Kinect2.0 SDK和一个Kinect2.0 Studio

  将Kinect2.0设备连接到电脑上，然后打开Kinect2.0 Studio，这时可看到Kinect2.0摄像头的实时镜头照片，表示Kinect2.0安装完成。

• STEP 2 ：获取RGB-D图像

  Kinect2.0 Studio能看到实时的图像，但是没法保存下来，要保存Kinect2.0的照片需要我们调用其SDK来编程获得。

  我们这里使用VS2013+Kinect2.0 SDK 环境来编写代码。

  • 配置Kinect2.0 SDK的开发环境

  安装好Kinect2.0 SDK之后要在VS2013工程环境中使用还需要配置。

  • 新建一个x86的VS2013的工程，注意，楼主这里使用x64 工程时Kinect2.0 SDK出错，因而建议使用x86工程

  • 配置工程：

    • 在包含目录下添加:***Microsoft SDKsKinectv2.0_1409inc ，这里*代表你的实际安装地址
    • 在库目录下添加***Microsoft SDKsKinectv2.0_1409Libx86
    • 在附加依赖项 里添加kinect20.lib

  • 编写代码获取Kinect2.0设备的图像

  
  #include <kinect.h>
  
  
  #include <iostream>
  
  
  #include <opencv2opencv.hpp>
  
  
  #include <opencv2/core/core.hpp>  
  
  
  #include <opencv2/highgui/highgui.hpp>  
  
  
  using namespace cv;
  using namespace std;
  
  // 安全释放指针
  template<class Interface>
  inline void SafeRelease(Interface *& pInterfaceToRelease)
  {
      if (pInterfaceToRelease != NULL)
      {
          pInterfaceToRelease->Release();
          pInterfaceToRelease = NULL;
      }
  }
  
  int GetPicture()
  {
      // 获取Kinect设备
      IKinectSensor* m_pKinectSensor;
      HRESULT hr;
      hr = GetDefaultKinectSensor(&m_pKinectSensor);
      if (FAILED(hr))
      {
          return hr;
      }
  
      IMultiSourceFrameReader* m_pMultiFrameReader;
      if (m_pKinectSensor)
      {
          hr = m_pKinectSensor->Open();
          if (SUCCEEDED(hr))
          {
              // 获取多数据源到读取器  
              hr = m_pKinectSensor->OpenMultiSourceFrameReader(
                  FrameSourceTypes::FrameSourceTypes_Color |
                  FrameSourceTypes::FrameSourceTypes_Infrared |
                  FrameSourceTypes::FrameSourceTypes_Depth,
                  &m_pMultiFrameReader);
          }
      }
  
      if (!m_pKinectSensor || FAILED(hr))
      {
          return E_FAIL;
      }
      // 三个数据帧及引用
      IDepthFrameReference* m_pDepthFrameReference;
      IColorFrameReference* m_pColorFrameReference;
      IInfraredFrameReference* m_pInfraredFrameReference;
      IInfraredFrame* m_pInfraredFrame;
      IDepthFrame* m_pDepthFrame;
      IColorFrame* m_pColorFrame;
      // 三个图片格式
      Mat i_rgb(1080, 1920, CV_8UC4);      //注意：这里必须为4通道的图，Kinect的数据只能以Bgra格式传出
      Mat i_depth(424, 512, CV_8UC1);
      Mat i_ir(424, 512, CV_16UC1);
  
      UINT16 *depthData = new UINT16[424 * 512];
      IMultiSourceFrame* m_pMultiFrame = nullptr;
      int sample_id = 1;
      while (true)
      {
          // 获取新的一个多源数据帧
  
          hr = m_pMultiFrameReader->AcquireLatestFrame(&m_pMultiFrame);
          if (FAILED(hr) || !m_pMultiFrame)
          {
              cout << "!!!" << endl;
              continue;
          }
  
          // 从多源数据帧中分离出彩色数据，深度数据和红外数据
          if (SUCCEEDED(hr))
              hr = m_pMultiFrame->get_ColorFrameReference(&m_pColorFrameReference);
          if (SUCCEEDED(hr))
              hr = m_pColorFrameReference->AcquireFrame(&m_pColorFrame);
          if (SUCCEEDED(hr))
              hr = m_pMultiFrame->get_DepthFrameReference(&m_pDepthFrameReference);
          if (SUCCEEDED(hr))
              hr = m_pDepthFrameReference->AcquireFrame(&m_pDepthFrame);
          if (SUCCEEDED(hr))
              hr = m_pMultiFrame->get_InfraredFrameReference(&m_pInfraredFrameReference);
          if (SUCCEEDED(hr))
              hr = m_pInfraredFrameReference->AcquireFrame(&m_pInfraredFrame);
  
          // color拷贝到图片中
          UINT nColorBufferSize = 1920 * 1080 * 4;
          if (SUCCEEDED(hr))
              hr = m_pColorFrame->CopyConvertedFrameDataToArray(nColorBufferSize, reinterpret_cast<BYTE*>(i_rgb.data), ColorImageFormat::ColorImageFormat_Bgra);
  
          // depth拷贝到图片中
          if (SUCCEEDED(hr))
          {
              hr = m_pDepthFrame->CopyFrameDataToArray(424 * 512, depthData);
              for (int i = 0; i < 512 * 424; i++)
              {
                  // 0-255深度图，为了显示明显，只取深度数据的低8位
                  BYTE intensity = static_cast<BYTE>(depthData[i] % 256);
                  reinterpret_cast<BYTE*>(i_depth.data)[i] = intensity;
              }
  
              // 实际是16位unsigned int数据
              //hr = m_pDepthFrame->CopyFrameDataToArray(424 * 512, reinterpret_cast<UINT16*>(i_depth.data));
          }
  
          // infrared拷贝到图片中
          if (SUCCEEDED(hr))
          {
              hr = m_pInfraredFrame->CopyFrameDataToArray(424 * 512, reinterpret_cast<UINT16*>(i_ir.data));
          }
  
          // 显示
          imshow("rgb", i_rgb);
          if (waitKey(1) == VK_ESCAPE)
              break;
          imshow("depth", i_depth);
          if (waitKey(1) == VK_ESCAPE)
              break;
          imshow("ir", i_ir);
          if (waitKey(1) == VK_ESCAPE)
              break;
          //waitKey(0);
          /*string s1 = "C:\Users\mataiyuan\Desktop\yooongchun\dataset\sample-";
          string s2 = "-rgb.png";
          string s3 = "-depth.png";
          string s4 = "-infrared.png";
          cvSaveImage((s1 + to_string(sample_id) + s2).c_str(), &IplImage(i_rgb));
          cvSaveImage((s1 + to_string(sample_id) + s3).c_str(), &IplImage(i_depth));
          cvSaveImage((s1 + to_string(sample_id) + s4).c_str(), &IplImage(i_ir));
          sample_id += 1;*/
  
          // 释放资源
          SafeRelease(m_pColorFrame);
          SafeRelease(m_pDepthFrame);
          SafeRelease(m_pInfraredFrame);
          SafeRelease(m_pColorFrameReference);
          SafeRelease(m_pDepthFrameReference);
          SafeRelease(m_pInfraredFrameReference);
          SafeRelease(m_pMultiFrame);
      }
      // 关闭窗口，设备
      cv::destroyAllWindows();
      m_pKinectSensor->Close();
  }
  int main()
  {
      GetPicture();
      std::system("pause");
      return 0;
  }

完成！