但是微软并没有将这一前沿的技术限定在游戏领域，在 2012 年，微软开发了 Kinect for Windows，成功将 Kinect 技术扩充到了 Windows 平台，这么做的目的是激励广大开发人员能 够开发更多与 Kinect 体感交互这项技术相关的应用，继而使 Kinect 在各个领域行业中得到 广泛应用，人们生活、工作、娱乐的方式焕然一新。

到 2014 年，第二代 Kinect for Windows 发布，相比第一代在硬件方面有很大的改良， 主要如下[14]：1）深度传感：第二代拥有更好效果的深度保真和全面改良的噪声基底，从而创 造前所未有的 3D 视觉效果，由于功能上的改进，第二代可以清晰地观察到更小的物体并且骨 骼追踪的稳定性得到提升；2）1080p 全高清视频：由于高清晰的画质和流畅的场景效果，第 二代带来巨大的视觉冲击和震惊的效果，除了增强和改进视频通信和视频分析应用程序，及 其丰富的资源提供捕捉静态图像和打造高质量、增强现实场景的功能，不仅改进和强化了视 频分析和视频通信应用程序，而且资源尤为丰富，能够获取静态图像；3）更宽广的视野：相 机利用宽广的视野能够捕捉到更大范围的图像，实际上，用户在缩短自身与相机距离的同时，

第 4  页 本科毕业设计说明书

视野仍然保持不变，因此捕捉到更大范围的图像，尽管在有些情况下，增强视野会降低图像 清晰度，但对于图像保真度大幅提高的第二代 Kinect for Windows 来说，在视野扩大的同时， 不会对保真度有任何影响，并且可支持 6 人同时操作；4）提升的骨骼追踪：增强的相机保真论文网

度和软件的改进是骨骼追踪的主要增强功能，除了实现现在跟踪的 6 个完整骨骼（第一代传

感器跟踪 2 个骨骼）和人均 25 个关节（第一代传感器跟踪 20 个关节）外，跟踪的姿势更为 精确和稳定，简化并开启了很多场景功能，包括更稳定的姿势、更准确的姿势评估、更加简 洁地交互、更多的与旁观者互动场景；5）新增活跃红外线：新增红外线传感器的第二代 Kinect for Windows 在赋予了黑暗中识别动作能力的同时，还降低了对使用者操作环境的要求，使 人们可以在不必有特别光线照明的情况下使用设备，大大解放了对场地的要求。从而让机器 学习或基于计算机视野的任务更简单；6）第二代 Kinect for Windows 还提供了拇指追踪、 手指末端追踪、打开和收缩的手势识别等功能，使更多的细节元素可以被加入到未来的体感 应用中。本课题使用的就是该版本的 Kinect，本文之后提到的 Kinect 均为该版本的 Kinect。 随着硬件的持续发展，Kinect for Windows SDK 也是在持续地更新中，如今 Kinect 在计算 机应用、机器人视觉与控制、医疗等领域都有较广泛的应用。

2。1。2Kinect 硬件结构

一种有趣的说法，Kinect 具有三只“眼睛”和四只“耳朵”。RGB 彩色摄像头、深度（红 外）摄像头以及红外线投影机就是它的三只“眼睛”，四元线性麦克风阵列就是它的“四只 耳朵”。RGB 彩色摄像头的功能是捕获视角范围内的彩色视频图像，最大支持 1920*1080 分 辨率成像。红外线投影机的功能是主动投射近红外光谱，当照射到粗糙物体、或者是穿透毛 玻璃后，光谱发生扭曲，会形成随机的反射斑点（称为散斑），而后能被红外摄像头捕获。 深度（红外）摄像头用于分析红外光谱，构造可视范围内的人体或物体的深度图像。后两者 共同构成 3D 结构光深度感应器，是深度数据采集的利器。四元线性麦克风阵列用于采集声音 信息，内置数字信号处理器 DSP 等组件，同时能过滤背景噪声，并可定位声源的方向。其外 观如图 2。1 所示。 Kinect人体骨骼信息的早期动作识别算法研究及实现(3):http://www.youerw.com/jisuanji/lunwen_88709.html