Original paper
Accuracy Investigation for Structured-light Based Consumer 3D Sensors
[Genauigkeitsuntersuchung von Sensoren basierend auf strukturierter Beleuchtung aus der Unterhaltungselektronik]
Boehm, Jan
Photogrammetrie - Fernerkundung - Geoinformation Jahrgang 2014 Heft 2 (2014), p. 117 - 127
published: May 1, 2014
DOI: 10.1127/1432-8364/2014/0214
ArtNo. ESP172201402003, Price: 29.00 €
Abstract
This work focuses on the performance investigation of consumer 3D sensors with respect to their repeatability and accuracy. It explores currently available sensors based on the 3D sensing technology developed by PrimeSense and introduced to the market in the form of the Microsoft Kinect. Accuracy and repeatability can be crucial criteria for the use of these sensors outside their intended use for home entertainment. The test strategies for the study are motivated by the VDI/VDE 2634 guideline. At the core of the work is the investigation of several units of the Asus Xtion Pro and the PrimeSense Developer Kit and a comparison of their performance. Altogether eighteen sensor units were tested. The results of the proposed test scenario for the sensor units show excellent repeatability at a few millimetres. However, absolute accuracy is worse and can be up to a few centimetres. Sensor performance varies greatly both for sensors of the same manufacturer and in-between manufacturers.
Kurzfassung
Diese Arbeit zielt auf die Untersuchung der Leistungsfähigkeit von 3D Sensoren für Heimunterhaltung bezüglich ihrer Wiederhol- und Absolut-Genauigkeit. Es werden die momentan verfügbaren Sensoren untersucht, die auf dem Verfahren zur 3D Erfassung der Firma PrimeSense basieren und durch die Markteinführung der Microsoft Kinect populär wurden. Absolut- und Wiederhol-Genauigkeit können wichtige Faktoren sein, die über den Einsatz dieser Sensoren in Anwendungsfeldern außerhalb der Heimunterhaltung entscheiden. Die Teststrategien für die Untersuchung, die auf den Empfehlungen der VDI/VDE Richtlinie 2634 beruhen, werden vorgestellt und motiviert. Den Kern der Arbeit bilden die Tests und der Vergleich der Sensortypen Asus Xtion Pro und PrimeSense Developer Kit. Insgesamt wurden achtzehn Sensoren getestet. Die Untersuchungen zeigen eine gute Wiederholgenauigkeit von wenigen Millimetern. Die Absolut-Genauigkeit ist deutlich schlechter und kann bis zu mehreren Zentimetern betragen. Die Leistungsfähigkeit der Sensoren variiert stark, sowohl für Sensoren desselben Herstellers als auch zwischen verschiedenen Herstellern.
Keywords
accuracy • consumer • gaming • kinect • repeatability