多楼层室内三维重建：硬件系统与关键技术突破

多楼层室内环境下的三维几何重建是一个前沿且实用的技术，它在智能制造、增强现实（AR）和机器人技术等领域展现出广阔的应用潜力。消费级RGB-D相机的普及使得三维重建的范围得以扩大，尤其在复杂的多楼层室内环境中，稠密的三维重建对于混合现实体验、室内设计优化等方面至关重要。 当前，实现多楼层室内环境的三维重建面临挑战，包括如何高效选择关键帧、实时融合新数据生成连续的三维模型，以及从深度图生成高质量的表面重建。为解决这些问题，研究团队采用了TSDF地图（Truncated Signed Distance Function）作为模型更新工具，结合Marching Cube算法处理离散点云，生成三角面片，实现了空间模型的精细重建。 该项目硬件系统的核心组件包括Zora P1开发板和Astra Pro深度相机。Zora P1是一款专为3D视觉应用定制的开发板，它兼容奥比中光的RGBD模块和软件SDK，支持多种外围设备，如POE插板、EMMC插板、麦克风阵列和MIPI-CSI接口摄像头模组，提供了灵活性和适应性。此外，Zora P1开发板支持Android和Ubuntu固件，便于用户根据需求进行编程。 Astra Pro深度相机则采用单目结构光技术，具备高精度、低功耗和响应迅速的优点。它能够适应不同室内环境，提供稳定的高精度数据，使得三维重建在性能和稳定性上达到理想水平。通过这款相机，研究团队利用先进的算法实现了一系列功能，如物体识别、运动跟踪等，为整个系统提供了强有力的数据采集基础。 这个项目通过集成Zora P1开发板、Astra Pro深度相机等先进硬件，并结合TSDF和Marching Cube算法，构建了一个在多楼层室内环境中进行稠密三维重建的完整系统。该系统不仅解决了关键的技术难点，还为实际应用场景提供了强大且可靠的支持，为未来的室内导航、AR应用等领域开辟了新的可能。