Windows10下配置KinectV2以支持OpenNI2和PCL

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记录一下配置Kinect V2的过程。

个人配置及设备

变量 值
系统 Windows10 64位
处理器 Intel i5-6500
设备 Kinect V2
IDE Visual Studio 2015

第一步：设备到手，装驱动装SDK

  1. Kinect适配器按说明书连接，将USB插入电脑USB3.0接口

  2. 打开设备管理器，看系统是否识别设备，不识别设备则右键更新驱动，Win10自动搜索下载对应驱动。驱动装完会提示重启，不急，先装完SDK再重启也行。

    设备管理器

  3. 更新驱动同时，去官网下载Kinect SDK，Kinect for Windows SDK 2.0

  4. 安装SDK并重启。

  5. 开始菜单多了 SDK Browser 和 Kinect Studio等，进去探索一番，测试一下自带Demo。

    Kinect Studio

    记得运行Kinect Configuration Verifier验证配置，查看Kinect能否运行。

    USB Controller叹号一般没关系，是因为电脑硬件的USB控制器不是Intel或Renesas的，如果能运行则没事，不然就只能换电脑了。

    检查配置

第二步：安装libfreenet2以支持OpenNI2调用Kinect v2

点云库（PCL）是通过OpenNI技术获取深度传感器等设备的信息的，即PCL需要通过OpenNI调用Kinect。

同时，OpenNI2是不支持 Kinect v2的（v1大概也不支持），或者说Kinect没有对应OpenNI2的驱动。

于是，就需要安装开源的Kinect驱动，使OpenNI2能够支持Kinect v2。

libfreenet2就是这样的开源驱动。

项目地址：https://github.com/OpenKinect/libfreenect2

参考Git推荐步骤Windows / Visual Studio，同时参照了这篇博主的文章，Win10安装OpenNI2并通过python接口调用Kinect 。

虽有点小波折，但是一遍流程就走通了，在此记录一下自己的安装步骤：

预备

  1. 确认电脑已经装好Git程序和Cmake程序，以及配置好对应的环境变量，后面下载和编译用得到。
  2. 将源码下载下来，git clone 或者 下载Zip。

Install UsbDk driver(安装UsbDK 驱动）

  1. （Windows 7）必须首先安装Microsoft Security Advisory 3033929，否则USB键盘和鼠标可能不能工作。

    在Win10下，我安装完后也出现了鼠标不能动的情况，只需要插拔一下鼠标即可。

  2. 从 https://github.com/daynix/UsbDk/releases下载最新的安装包，注意是64位，并安装。

  3. 如果UsbDK不能工作的话，需要先卸载UsbDK，然后按照libusbK的步骤安装libusbK。这两个是不能共存的。
    由于我的UsbDK可以工作，UsbDK不能工作的请自觉参考 Windows/Visual Studio的**(Alternatively) Install libusbK driver**这一小节安装libusbK，本文不展开了。

Build libusb（编译libusb）

  1. 使用Git Bash或者其他能够访问到git.exe和msbuild.exe的shell工具，如果前面安装没问题的话，Windows自带的cmd工具也是可以的。

  2. 进入到源码的depends目录，并根据自己环境选择脚本运行，我是vs2015，所以选择install_libusb_vs2015.cmd

    cd depends/

    ./install_libusb_vs2015.cmd

  3. 备注：脚本里有个步骤是git下载libusb源码的，如果嫌慢，可以自己上网下载下来，命名为libusb_src，然后修改脚本执行下面的步骤。

Install TurboJPEG(安装TurboJPEG)

  1. 从http://sourceforge.net/projects/libjpeg-turbo/files下载libjpeg-turbo。

    我的方式是下载带**-vc64.exe**后缀的文件,比如这个libjpeg-turbo-1.5.3-vc64.exe，运行，安装到默认的c:\libjpeg-turbo64路径下。

  2. 设置环境变量，TurboJPEG_ROOT=c:\libjpeg-turbo64。

TurboJPEG环境变量示例

Install GLFW（安装GLFW）

  1. 从 http://www.glfw.org/download.html下载GLFW，注意是64位文件，即64-bit Windows binaries。
  2. 解压后的文件夹，将glfw-3.x.x.bin.WIN64重命名为glfw，复制到depends目录下，即路径为depends/glfw。
  3. 设置环境变量，GLFW_ROOT=glfw所在路径

GLFW环境变量示例

Install OpenCL（安装OpenCL，可选，我没安装）

Install CUDA（安装CUDA，可选，我没安装）

Install OpenNI2（安装OpenNI2）

  1. 从http://structure.io/openni下载OpenNI 2.2.0.33 (x64)，安装至默认路径（c:\Program Files…）

  2. 环境变量已经保存，确认一下，分别是OPENNI2_INCLUDE64，OPENNI2_LIB64，OPENNI2_REDIST64。

  3. 备注：如果前面安装过点云库PCL的话应该已经装过OpenNI2了，但是有关PCL的安装教程都是说OpenNI2需要安装在PCL的3rdParty目录下。

    所以现在可以卸载掉之前的OpenNI2，重新安装到默认路径下（c:\Program Files…）。

    在确保环境变量无误的情况下，不影响PCL的编译运行，注意已有的PCL工程需要重新用CMake构建一下，不然找不到OpenNI的库。

OpenNI2环境变量示例

Build（编译构建）

1
2
3
mkdir build && cd build
cmake .. -G "Visual Studio 14 2015 Win64"
cmake --build . --config RelWithDebInfo --target install

运行测试程序

双击或者命令行下运行\install\bin\Protonect.exe

Protonect.exe

测试OpenNI2

  1. 将install\bin目录下的 freenect2-openni2.dll和别的dll文件 (libusb-1.0.dll, glfw.dll 等等) 复制到C:\Program Files\OpenNI2\Tools\OpenNI2\Drivers，
  2. 运行C:\Program Files\OpenNI\Tools\NiViewer.exe进行测试。

NiViewer.exe

最后一步：善后清理

保留libfreenect2\build目录下的install文件夹，找个地方备份一下。

需要清理的有：

  • 源码libfreenect2-master可以删除
  • C盘的libjpeg-turbo64可以删除
  • 删除环境变量TurboJPEG_ROOT
  • 删除环境变量GLFW_ROOT

关于OpenNI2的不要删掉，不然从头到尾就白干了。

后记

freenect2的驱动是弄出来了，但是PCL那边还是没能找到设备，”Device not found!”。
我觉得顺序应该是第一步编译freenect2，第二步再编译PCL，同时引用第一步升级版本的OpenNI2。
由于我的Windows上的PCL是All-in-one版本，所以没有PCL编译这一步。
苦于没法使用，也尝试了一些其他方法。
比如Tsukasa Sugiura的这两篇博客：

我尝试第一种方案，方案是结合KinectSDK,在PCL程序中直接通过SDK提供的数据接口，将获取的数据直接封装转换成PCL的pointCloud格式。

能够成功运行，而且效果也还不错，就是帧率低了点。

不过这个方案跳过了传统意义上的OpenNI技术，PCL数据处理也要在程序的转换接口里去进行处理，让我这个接触才两三天的小白觉得怪别扭的。

索性跳到了Ubuntu下进行一波探索，而且编译安装都成功了，下面会另写一篇编译配置的过程。

后记2

原来将测试OpenNI2这一步骤中，将libfreenect文件拷贝到driver文件夹下，然后将整个OpenNI文件夹拷贝到PCL安装路径的3rdParty就可以使用了。

隔了一个月才知道。