前言

視覺是人類感知信息最主要的途徑，科學研究證明，人類超過80%的信息感知來自視覺。現(xiàn)在人們在社會活動中已經(jīng)是隨時隨地利用攝像頭來捕捉、獲取信息。手機、平板電腦、計算機，基本上每個數(shù)字設備都在使用攝像頭，無處不在地和人們進行交互。可是，現(xiàn)在絕大部分的攝像頭是2D的攝像頭，僅可以獲取RGB（紅、綠、藍）色彩信息。而我們生活在一個三維的世界里，用普通攝像頭獲取RGB數(shù)字信息的同時卻丟失了深度Z的信息，這讓數(shù)字世界里再也無法還原原有的三維信息。深度攝像頭就是通過主動或被動的方式來捕捉深度信息，真實地記錄所拍攝的每個像素的深度，以保留現(xiàn)實世界的所有信息。現(xiàn)在，科研和市場上已有一些深度攝像頭，而Intel^?RealSense^TM實感攝像頭突破了尺寸大小、功耗、實時處理、精度等各方面的限制，這就極大地擴大了它的使用模式和場景。它不再局限于客廳里的電視體感游戲，而可以集成在筆記本電腦、平板電腦、手機等各種日常的計算設備里。更主要的是它還可以用于機器人、虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實、車艙甚至無人機上，充當這些無人設備的眼睛，使它們可以真正看到并感知到這個真實的三維世界，和人類進行真正的智能交互。

Intel RealSense攝像頭能夠?qū)崟r輸出深度數(shù)據(jù)，可是如何運用RGBD（紅、綠、藍和深度）數(shù)據(jù)牽涉很多計算機視覺方面的算法。這無形中加大了人們運用深度攝像頭的難度。Intel RealSense SDK也就應運而生。RealSense SDK作為軟件開發(fā)工具包，充分利用實時的RGBD信息，提供了手勢交互、臉部識別、背景分割、場景感知、三維掃描重建、表情分析等一系列計算機視覺算法，通過極其優(yōu)化的架構，經(jīng)過嚴格的測試，提供給每一位開發(fā)者。而且這些SDK都是免費的資源，這樣極大地降低了開發(fā)難度，使開發(fā)者可以將精力集中在擅長的使用模式和場景開發(fā)上。本書的目的正是為了幫助開發(fā)者更好地使用Intel RealSense SDK。本書不僅對SDK進行了詳細的介紹，還提供了非常多的開發(fā)實例，讓讀者可以快速上手。當學習到一定程度時，讀者可以拓展到各個新的領域，帶來更多意想不到的應用驚喜。

本書第1章從自然人機交互出發(fā)介紹Intel RealSense技術概況、應用場景和組成。第2章著重介紹Intel RealSense SDK的架構與編程基礎。第3~13章依次介紹3D掃描、團塊跟蹤、深度增強的攝影和錄像、臉部跟蹤、手勢跟蹤、物體識別、物體跟蹤、場景解析、語音識別與合成、無接觸控制、用戶分割等核心算法。第14章和第15章分別介紹SDK算法工具及Unity工具集。第16章以Intel RealSense技術在機器人、虛擬教學、VR方面的實例展示了SDK的應用方法。

在Intel RealSense的推廣過程中，產(chǎn)業(yè)界、工業(yè)界、學術界經(jīng)常交流合作，大家都認為需要有一本這樣的書來幫助開發(fā)者更好地使用RealSense SDK。本書由浙江大學王曰海、英特爾實感計算中國區(qū)總監(jiān)湯振宇、英特爾RealSense SDK的首席架構師吳新天合作寫成，希望對讀者的開發(fā)工作有所幫助。在本書的寫作過程中，得到許多朋友的幫助，包括清華大學楊毅老師和電子工程系核心課程媒體與認知課程項目組成員，浙江大學的毛穎、李竹一、韋笠、張佳鵬、華佳燊、胡文學、葉曉丹、張亮、龍陽祺、張宇翔，英特爾工程師趙飛等。本書向開發(fā)Intel RealSense SDK的工程師和團隊致敬，他們是所有這一切的基石。我們衷心感謝英特爾中國區(qū)大學合作部的朱文利女士、王靖琪女士及其團隊的大力支持，感謝英特爾副總裁及感知計算事業(yè)部總經(jīng)理Achin Bhowmik博士的鼎力支持，也要感謝張國強先生積極地策劃與推動了本書的成稿。