OpenNI_用户手册中文版.pdf-资料库

用户手册用户手册用户手册用户手册翻译：风萧萧 freddychu@gmail.com www.niopen.com OpenNI 用户手册 1

目录目录目录目录 3.3 3.2 1 许可声明 ................................................................................................................................... 3 2 概述........................................................................................................................................... 3 Natural Interaction 体感 ............................................................................................... 3 2.1 2.2 什么是 OpenNI？ ......................................................................................................... 3 2.3 抽象分层视图 ............................................................................................................... 4 3 概念........................................................................................................................................... 4 3.1 模块 Modules ............................................................................................................... 4 Production Nodes 生产节点 ......................................................................................... 5 Production Chains 生产链 ........................................................................................... 8 Capabilities 能力 .......................................................................................................... 9 3.4 3.5 生成和读取数据 ........................................................................................................... 9 3.6 Mock Nodes 模拟节点 .............................................................................................. 10 3.7 在应用和锁节点间共享设备 ..................................................................................... 10 Licensing 授权 ............................................................................................................ 11 3.8 3.9 通用框架实用程序 ..................................................................................................... 11 3.10 记录器 ..................................................................................................................... 11 3.11 生产节点的错误状态 ............................................................................................. 12 4 向后兼容 ................................................................................................................................. 12 5 准备开始 ................................................................................................................................. 12 5.1 支持平台 ..................................................................................................................... 12 5.2 Main Objects 主要对象 ............................................................................................. 12 OpenNI 用户手册 2

1 许可声明许可声明许可声明许可声明 OpenNI遵循GNU通用公共许可证编写和分发，这意味着它的源代码是可自由分发的，也可提供给一般公众。您可以遵循自由软件基金会（Free Software Foundation）发表的GNU宽通用公共许可证，版本3或者以后的任何版本，来重新分发和/或修改OpenNI。 OpenNI可自由分发，基于希望对你有用，但没有任何保证，甚至没有适销性或针对特定目的的隐含保证。更多细节请参阅GNU通用公共许可证： . 2 概述概述概述概述 2.1 Natural Interaction 体感体感体感体感 Natural Interaction (NI)这个词是一个基于人体感官的人机概念，主要关注听觉和视觉。人机交互设备的例子诸如外围设备包括遥控器、键盘或鼠标等外围设备。日常使用的例子包括：语音和命令识别，通过设备接收声音命令的指示。手势，识别预先定义的手势，激活和控制设备。例如，手势控制使用户能够管理客厅里用手玩的消费电子产品。身体运动跟踪，为了游戏而对全身运动进行跟踪、分析和解析。 2.2 什么是什么是什么是什么是 OpenNI？？？？ OpenNI (Open Natural Interaction)是个多语言、跨平台的框架，定义了一组为开发使用Natural Interaction程序的API。OpenNI APIs有一组开发体感应用的接口。OpenNI的主要目的是建立一个双方通信的标准:  视觉和音频传感器（这些设备可以看到和听到轮廓及其周围环境）视觉和音频感知中间件（这些软件组件能够分析并且理解传感器记录的音频和视频数据） OpenNI提供一套由传感器设备实现的接口和一套由中间件实现的接口。通过分离传感器和中间件的依赖关系，OpenNI’s API能够让应用程序轻松地在不同的中间件模块上编写和移植（一次编写，到处部署）。OpenNI’s API 也能让中间件开发人员编写基于原始的数据格式，不必考虑是哪种传感器设备产生的，让传感器生产厂商有能力生产支持任何兼容OpenNI框架的应用程序。 OpenNI标准API能够使体感应用开发者通过使用数据类型来跟踪现实（三维）的场景，这些类型都是通过传感器的输入数据来计算的，比如：完全肢体展现，一组深度像 OpenNI 用户手册 3

素数据等）。应用程序的编写不必考虑传感器和中间件的提供者。 OpenNI是一个开源的API，发布在：www.OpenNI.org 2.3 抽象抽象抽象抽象分层分层分层分层视图视图视图视图图1展示了一个OpenNI概念的三层视图，每层都是一个不可缺少的部分：顶层：展示了基于 OpenNI 实现体感的应用程序。中间层：展示了 OpenNI，提供传感器和中间件组件之间交互的接口，中间件分析传感器数据。底层：展示了捕捉视觉和声音场景元素的硬件设备。图 1 3 概念概念概念概念 3.1 模块模块模块模块 Modules OpenNI框架是个提供了物理设备和中间件组件的一个抽象层。API能够让众多组件在OpenNI框架中注册。这些组件被称为模块，被用来生成和处理感官数据。选择或者指定硬件设备组件或中间件组件非常容易和灵活。目前支持的模块包括：传感器模块 3D sensor 三维传感器 RGB camera RGB 摄像头 OpenNI 用户手册 4

IR camera 红外摄像头 Audio device 音频设备（一个或多个麦克风）中间件组件全肢体分析中间件全肢体分析中间件：是一个处理感官数据，生成肢体相关信息（常见的数据结构如全肢体分析中间件全肢体分析中间件关节、方向、重心等）手心手心手心手心分析中间件分析中间件：是一个处理感官数据和生成手心的位置信息的软件组件。分析中间件分析中间件手势探测中间件手势探测中间件：是一个分辨预定义的手势（如挥手）和提醒应用程序的软件组件。手势探测中间件手势探测中间件场景分析中间件场景分析中间件：是一个分析场景图像的软件中间件，产生如下信息：场景分析中间件场景分析中间件场景的前景（轮廓）和背景的分离。平面图的坐标场景中独特轮廓的识别举例下图显示了在OpenNI注册的5个模块协同工作的场景。两个模块是连接到主机的三维传感器。另外三个是中间件组件，包括两个组件处理全肢体的数据，一个组件处理手心轨迹。希望和OpenNI兼容的模块，不论是软件或设备，必须实现特定的接口。 Figure 2 3.2 Production Nodes 生产节点生产节点生产节点生产节点 OpenNI定义了生产节点生产节点，它具有拥有能在生成体感要求的数据过程中充当生产性角生产节点生产节点色的一套单元。每个生产节点都能够使用其他更低级的生产节点（读数据，控制配置等）， OpenNI 用户手册 5

也能够被其他高级节点或本应用程序使用。举例：应用程序想跟踪在三维场景中手指的动作轨迹。这要求一个生产节点生成肢体数据，也叫user generator用户生成器用户生成器。这个用户生成器从depth generator深度生成器深度生成器获得数深度生成器深度生成器用户生成器用户生成器据。深度生成器是由传感器实现的生产节点，它从深度器件获取原始数据（如每秒X 帧的流）并且输出深度图。 “有意义的”三维数据被定义为能够理解、明白、翻译场景的数据。生成有意义的三维数据是个复杂的任务。一般先使用传感设备生成原始数据的一种格式。通常，这个数据是深度图，图中每个像素点都通过与传感器的距离来表示。专门的中间件用来处理这些原始数据输出，生成更高层的输出，这些输出能够被应用程序使用。通常的高层输出的例子在下图描述和展示：用户手的位置。输出可以是手掌心（常被称为手心）或手指尖。场景中体型的识别。输是时体型的关节的当前位置和方向（常常称为‘肢体数据’） Figure 3 手势识别（例如：挥动）。当特定手势发生时，输出是一个对应用程序的提醒。 Figure 4 OpenNI 用户手册 6

生产节点类型生产节点类型生产节点类型生产节点类型在OpenNI中每个生产节点都有一个类型，属于下列分类之一： Figure 5 传感器相关生产节点中间件相关生产节点当前在OpenNI中支持的生产节点类型是：传感器相关的生产节点传感器相关的生产节点传感器相关的生产节点传感器相关的生产节点设备设备设备设备：这种节点是物理的设备（例如：深度传感器，或者RGB摄像头）。这个节点的主要角色是使设备可配置。深度生成器深度生成器：这种节点能够生成深度映射。它应该被任何希望通过OpenNI认证深度生成器深度生成器的三维传感器实现。图图图图像生成器像生成器：这种节点能够生成彩色图像映射。它应该被任何希望通过OpenNI 像生成器像生成器认证的才是传感器实现。红外生成器红外生成器：这种节点能够生成红外图像映射。它应该被任何希望通过OpenNI 红外生成器红外生成器认证的才是传感器实现。音频生成器音频生成器：这种节点产生音频流。它应该被任何希望通过OpenNI认证的才是音频生成器音频生成器传感器实现。中间件相关的生产节点中间件相关的生产节点中间件相关的生产节点中间件相关的生产节点手势告警生成器手势告警生成器：当特定手势被识别能够回调应用程序。手势告警生成器手势告警生成器场景分析器场景分析器：分析一个场景，包括前景从背景分开，识别场景中的体型，发现场景分析器场景分析器平面图。场景分析器的主要输出是标记的深度映射，每一个像素都包含一个标签，指明是体型还是背景的一部分。手心手心手心手心生成器生成器生成器生成器：支持手的发现和跟踪。这个节点当发现一个手心（手掌），或者当手心被跟踪时，位置发生了变化，就产生一个回调事件。用户生成器用户生成器：生成一个在三维场景中的全部或部分肢体图画。用户生成器用户生成器对于记录目的，以下产品节点被支持：记录器记录器记录器记录器：：：：实现数据记录。播放器播放器播放器播放器：：：：从记录里读取数据并且播放它。编码器编码器编码器编码器：：：：用来压缩和解压缩记录中的数据 OpenNI 用户手册 7

3.3 Production Chains 生产链生产链生产链生产链如前所述，几个模块（中间件组件或者传感器）能够同时注册到一个OpenNI实现中。这个拓扑给应用程序提供了灵活性，让它们选择特定的传感设备和中间件组件来生成和处理数据。什么是生产链什么是生产链？？？？什么是生产链什么是生产链在生产节点章节，一个例子是应用程序产生了用户生成器类型的生产节点，这个生产节点使用低层的深度生成器，从传感器读取原始数据。在下面的例子中，节点顺序（用户生成器到深度生成器）是相互依赖的，以产生所需的肢体数据，被称为生产链生产链生产链生产链。不同的厂商（品牌名）能够对同样的生产节点提供自己的实现。例子：品牌A 提供一个用户生成器中间件实现（模块）。品牌B提供另外一个实现用户生成器的中间件。两个生成器都是和应用开发者。OpenNI让应用定义使用哪个模块，或者说生产链生产链生产链生产链。OpenNI接口根据已注册模块列出所有可能的生产链。应用可以基于对特定的品牌、组件、或版本等，来选择其中一个生产链并生成它。注意注意注意注意：应用程序也可以不指定，使用OpenNI列出的第一个生产链。通常情况下，应用程序只对生产链的顶部的生产节点感兴趣。这个节点输出实际层面上需要的数据，例如，手心生成器。OpenNI能够让应用只使用单一节点，而不用了解该节点下面的生产链。对于高级调整，有选项可以访问生产链和配置每一个节点。例如，如果我们看过前文展示的系统插图，它描述了多个已注册的模块和设备。一旦应用程序需要一个用户生成器，OpenNI就返回以下四个可选的生产链来获得肢体数据：这个插图显示了四个可选的生产链，每个生产链都是一个肢体中间件组件和三维传感器一个可能组合，OpenNI为应用提供了选项去选择以上四个备选生产链。 Figure 6 OpenNI 用户手册 8

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