[發明專利]基于異構深度攝像機的三維信息獲取方法及其裝置

有效

• 申請號: 201611050176.3
• 申請日: 2016-11-24
• 公開（公告）號: CN106780618B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 周超艷
• 申請（專利權）人: 周超艷
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;G06T7/593
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 王麗

1.一種基于異構深度攝像機的三維信息獲取方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、在共同攝像視野內，把標定板放在最少在10個不同的位置，每個位置上分別利用Kinect攝像機和TOF攝像機拍攝至少1張圖片；

S2、根據Kinect攝像機和TOF攝像機各自拍攝的圖片，分別求取Kinect攝像機和TOF攝像機的內部參數其中，其中α＝f/dx，β＝f/dy；f為攝像機的焦距；dx代表x軸方向一個像素的寬度，dy代表y軸方向上一個像素的寬度；(u₀,ν₀)稱為圖像平面的主點，也是攝像機的內參數；γ代表像素點在x,y方向上尺度的偏差；

S3、根據所述拍攝的圖片，根據公式提取可靠的深度信息，其中，D表示深度信息，D為reliable時表示可靠的深度信息，D為unreliable時表示不可靠的深度信息；I表示強度值，T代表用大津法求得的閾值T；

S4、根據所述可靠的深度信息，分別對Kinect攝像機和TOF攝像機擬合各自的標定板平面坐標；

S5、結合所述內部參數，在各自擬合的標定板平面坐標下，恢復Kinect攝像機和TOF攝像機的角點實際三維坐標集；

S6、根據Kinect攝像機和TOF攝像機的角點實際三維坐標集，求取二者之間的最小二乘轉換矩陣；

S7、根據最小二乘轉換矩陣對Kinect攝像機和TOF攝像機采集的可靠深度信息進行的坐標轉換，得到深度融合信息；

S8、將Kinect攝像機采集的彩色信息與深度融合信息進行匹配；

S9、將匹配后的圖像信息，基于點間空間距離進行點云配準，獲取三維信息，具體為包括：

S91：在源數據集P選取源控制集，具體是：

隨機在源數據集P中抽取共面的四點{s₁,s₂,s₃,s₄}，其中{s₁,s₂,s₃,s₄}滿足:

其中，源數據集P和目標數據集Q之間的重疊率為ω，源數據集P的平均點云間距d_avg，最大點云距離d_max，以及距離閾值Δ＝d_avg*0.1；

求取直線s₁s₃與s₂s₄的近似交點e_s，得到一個共面五點集:F_s＝{s₁,s₂,s₃,s₄,e_s}；

利用此共面五點集的以下四個特征值來表述此共面五點集：

①對角線單比②對角線單比③兩鄰邊之間的夾角④F_s中每個點對應的顏色值在RGB顏色空間的顏色向量：C_s＝{c_s1,c_s2,c_s3,c_s4,c_es}；

共面五點集F_s以及其對應的顏色控制集C_s共同組成源控制集S＝{F_s,C_s}；

S92：在目標數據集Q中，根據源控制集進行色彩相似控制集的選取；

S93：對源控制集P和色彩相似控制集進行ICP準則求取最佳變換矩陣，并且利用最佳變換矩陣對源數據集P和目標數據集Q中的點云拼接，獲取三維信息；

其中，所述源數據集P和目標數據集Q是不同視角下的深度融合信息。