Kinect 感測器

本論文中最重要的感測器Kinect for Xbox360，在此簡稱為Kinect，應用於 Xbox 360主機i周邊配備，如圖2-14。利用聲音、手勢或姿勢對主機下達指令，

擺脫需要手持或踩踏的控制器，Kinect會捕捉玩家全身上下的動作，讓玩家能夠 使用身體來進行遊戲，不需有任何控制器的遊戲控制界面。此外，該設備配備 RGB鏡頭及深度鏡頭[32]。RGB鏡頭提供了640×480像素（約30fps）的圖像，每 個RGB像素資訊（R、G和B分別為8位元的像素）為24位元；深度可量測範圍從 50~600公分，可量測視角分別為57度的水平可視角度和43度的垂直可視角度。

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在開發環境，我們可藉由openNI提供的軟體來進行Kinect深度感測器的開發。

圖 2-14 Kinect 外觀

2.5.1 Kinect 馬達

Kinect 基座的馬達可以用來調整在架設上因為機器人平台不平坦所導致稍許的 偏差，同時也可利用來做為抓取樓梯資訊時所需的細微角度調整。Kinect 上下 轉動角度可透過軟體做微調整，角度是以 1 個度度來作單位，Kinect 在角度上 可以轉動的極限為正、負 27 度，在圖 2-15 為 0 度角，圖 2-16 及 2-17 分別為正、

負 27 度。

圖 2-15 Kinect 角度設置於0

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圖 2-16 Kinect 角度設置於27

圖 2-17 Kinect 角度設置於27

2.5.2 Kinect 深度感測器與 RGB 視訊攝影機

Kinect 的 RGB 視訊攝影機與一般的 CCD 並無差異，但拍攝的影像較為 CCD 差，下圖 2-18 為 Kinect 的 RGB 視訊攝影機在室內環境拍攝的照片，影像 解析度為 640*480。在 Kinect 上還有本實驗中最重要的深度感測器，深度感測 器可以利用 Time of flight(TOF)的技術抓取圖像上物體的距離資訊，TOF 技術是 利用裝置發射出脈衝光，並且接收目標的反射時間差。Kinect 利用紅外線及 Accelerometers 加速度感應器感應出立體空間，並且建立出灰階影像上的深度資 訊，有了影像深度資訊便可以利用目前影像技術辨識出使用者的位置或姿態，

在結合軟體的應用就可以開發出許多醫療及遊戲相關應用。與圖 2-18 同場景，

RGB 影像圖轉換成 Kinect 的深度影像呈現如圖 2-19 示，其中，利用顏色深淺

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及黑色來表示遠近及無資訊，在區域 1，附近範圍代表比較靠近 Kinect 平面，

區域 2 附近範圍代表比較遠離 Kinect 平面，區域 3 附近範圍代表收不到深度資 訊值。

圖 2-18 Kinect 的 RGB 鏡頭影像

圖 2-19 Kinect 的深度鏡頭影像

2.5.3 Kinect 電源系統

Kinect 感測器使用電壓為 12V，一般情況是將 110V 變壓至 12V 來使用，

但由於實驗環境範圍較大，無法以變壓器方式供電，因此我們使用一顆 12V 鋰 電池做為 Kincet 的電源，不僅讓履帶式機器人更加靈活之外，活動範圍也因此 變得更寬廣。圖 2-20 為 12V 鋰電池外觀，表 2-6 為 12V 鋰電池規格表。

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表 2-6 鋰電池(YSD-12V 6500mA)規格表

尺寸 18*60*100mm

輸入電壓 12.6VDC

輸出電壓 12VDC

體積 18X60X100 mm

圖 2-20 12V 鋰電池外觀圖