Kinect开发教程二：OpenNI读取深度图像与彩色图像并显示

      细心的朋友肯定已经发现Kinect上长了三只眼睛，其中一个是彩色摄像头，另外两个深度摄像头，一个负责发射红外光，一个负责接收，这样，我们便能通过Kinect得到一幅彩色图像和一幅深度图像。如果大家对Kniect眼睛的技术细节感兴趣，请点击这里 。

      小斤的第一个范例，便是通过OpenNI得到彩色和深度图像咯，代码不长，其中一部分参考了Heresky童鞋的文章《透過 OpneNI 合併 Kinect 深度以及彩色影像資料》 ，此外，小斤补充了OpenCV的显示部分，使范例更为直观。

 

#include <stdlib.h>
#include <iostream>
#include <string>
//【1】
#include <XnCppWrapper.h>
#include "opencv/cv.h"
#include "opencv/highgui.h"

using namespace std;
using namespace cv;

void CheckOpenNIError( XnStatus result, string status )
{ 
	if( result != XN_STATUS_OK ) 
		cerr << status << " Error: " << xnGetStatusString( result ) << endl;
}

int main( int argc, char** argv )
{
	XnStatus result = XN_STATUS_OK;  
	xn::DepthMetaData depthMD;
	xn::ImageMetaData imageMD;

	//OpenCV
	IplImage*  imgDepth16u=cvCreateImage(cvSize(640,480),IPL_DEPTH_16U,1);
	IplImage* imgRGB8u=cvCreateImage(cvSize(640,480),IPL_DEPTH_8U,3);
	IplImage*  depthShow=cvCreateImage(cvSize(640,480),IPL_DEPTH_8U,1);
	IplImage* imageShow=cvCreateImage(cvSize(640,480),IPL_DEPTH_8U,3);
	cvNamedWindow("depth",1);
	cvNamedWindow("image",1);
	char key=0;

	//【2】
	// context 
	xn::Context context; 
	result = context.Init(); 
	CheckOpenNIError( result, "initialize context" );  

	// creategenerator  
	xn::DepthGenerator depthGenerator;  
	result = depthGenerator.Create( context ); 
	CheckOpenNIError( result, "Create depth generator" );  
	xn::ImageGenerator imageGenerator;
	result = imageGenerator.Create( context ); 
	CheckOpenNIError( result, "Create image generator" );

	//【3】
	//map mode  
	XnMapOutputMode mapMode; 
	mapMode.nXRes = 640;  
	mapMode.nYRes = 480; 
	mapMode.nFPS = 30; 
	result = depthGenerator.SetMapOutputMode( mapMode );  
	result = imageGenerator.SetMapOutputMode( mapMode );  

	//【4】
	// correct view port  
	depthGenerator.GetAlternativeViewPointCap().SetViewPoint( imageGenerator ); 

	//【5】
	//read data
	result = context.StartGeneratingAll();  
	//【6】
	result = context.WaitNoneUpdateAll();  

	while( (key!=27) && !(result = context.WaitNoneUpdateAll( ))  ) 
	{  
		//get meta data
		depthGenerator.GetMetaData(depthMD); 
		imageGenerator.GetMetaData(imageMD);

		//【7】
		//OpenCV output
		memcpy(imgDepth16u->imageData,depthMD.Data(),640*480*2);
		cvConvertScale(imgDepth16u,depthShow,255/4096.0,0);
		memcpy(imgRGB8u->imageData,imageMD.Data(),640*480*3);
		cvCvtColor(imgRGB8u,imageShow,CV_RGB2BGR);
		cvShowImage("depth", depthShow);
		cvShowImage("image",imageShow);
		key=cvWaitKey(20);
	}

	//destroy
	cvDestroyWindow("depth");
	cvDestroyWindow("image");
	cvReleaseImage(&imgDepth16u);
	cvReleaseImage(&imgRGB8u);
	cvReleaseImage(&depthShow);
	cvReleaseImage(&imageShow);
	context.StopGeneratingAll();
	context.Shutdown();
	return 0;
}

 

 

  这边小斤由上到下解释一把：

【1】<XnCppWrapper.h>便是OpenNI的文件头了，使用OpenNI的话，目前只要include这个就行。

【2】 DepthGenerator和ImageGenerator，小斤称之为图像生成器，前者负责深度图像，后者负责彩色图像。创建一个生成器非常简单，首 先我们要初始化一个Context上下文，然后把Context作为Create函数的参数，便可以创建生成器了。

【3】XnMapOutputMode是用来设定生成器的参数的，这边小斤设定了分辨率为640*480（标准），30fps采样。

【4】 depthGenerator.GetAlternativeViewPointCap().SetViewPoint( imageGenerator)这句话也许会让大家疑惑，它是用来调整视角的。为什么要调整呢？因为Kinect的三只眼长在不同的地方，所以画幅一致的 深度摄像头和彩色摄像头，它们看出来的景物是有偏差的，这里OpenNI提供了函数进行对齐。这里，小斤把深度生成器的视角，设定为彩色生成器的视角。

【5】调用StartGeneratingAll()后，生成器们便开始上班了，如果要结束，就StopGeneratingAll()函数。

【6】 尽管生成器们在工作了，但他们一直忙着各读各的，没有人协调，自己不会乖乖把最新的资料给我们。我们调用getMetaData()方法前，需要使用 WaitAnyUpdateAll()、WaitOneUpdateAll()、WaitNoneUpdateAll()和 WiatAndUpdateAll()中的一种。功能如其名，这边小斤使用的是WaitNoneUpdateAll()函数，它比较暴力，不管生成器有没 有读到新数据，我这边先更新了再说。大家可以试试其它三个，看看效果。

【7】这边使用OpenNI获得图像MetaData数据后，小斤通过一系列函数，转换为OpenCV的IplImage图像类型，然后输出。主要参考了这篇文章 。

        对于深度MetaData，这边使用cvConvertScale转换尺度，成为灰度值[0,255]的灰度图。对于彩色MetaData，使用cvCvtColor转换色彩空间即可。按ESC键可以退出循环，结束程序。

        最终效果如下：

 

      在灰度图中灰度值0显示为黑色，255为白色，所以，离Kinect近的地方（桌面）显示为黑色，中间为不同程度的灰色，远处（天花板）显示为白色。

 

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作者：小斤（陈忻）

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