[發明專利]一種彩色深度圖像的獲取方法、獲取設備

有效

• 申請號: 201611074868.1
• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN106651925B
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 黃源浩;肖振中;許宏淮
• 申請（專利權）人: 深圳奧比中光科技有限公司
• 主分類號: G06T7/33
• 分類號: G06T7/33;G06T7/521;G06T7/55
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 鐘子敏

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，特別是涉及一種彩色深度圖像的獲取方法、獲取設備。

背景技術

隨著科學技術和人類認識世界需求的不斷發展，傳統的機器視覺已經不能滿足人們對于三維物體識別的要求。與灰度圖像相比，深度圖像具有物體三維特征信息，即深度信息。由于深度圖像不受光源照射方向及物體表面的發射特性的影響，而且不存在陰影，所以可以更準確地表現物體目標表面的三維深度信息。

使用LIDAR(Light Detection And Ranging，即激光探測與測量)、激光束掃描、激光線掃描技術獲取的3D點云(3D圖像)數據，具有可測量范圍大，數據精度高的特點。但是無色彩信息，幀數低，一般為數幀，不能獲得彩色深度圖像，因而不能基于3D點云進行物品、人體等目標識別。

使用RGB-D(彩色-深度)相機可以直接獲取RGB-D圖像，幀數高，一般為數十幀，高頻可以達到上百幀。與激光線、激光束掃描技術相比，其測量距離范圍較小。例如激光線束保證精度可達到200米，RGB-D相機只能達到10米，而RGB-D相機在10-100米，100米-200米范圍的深度信息會有較多的數據缺失，精度較低。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種彩色深度圖像的獲取方法、獲取設備，能夠將具有較高精度的第一深度數據賦值于彩色圖像中，得到具有較高深度精度的彩色深度圖像。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種彩色深度圖像的獲取方法，該獲取方法包括：采集目標區域的第一深度數據以及包含第二深度數據的彩色圖像；其中，第一深度數據的精度大于第二深度數據；將第一深度數據與第二深度數據進行配準；利用配準結果，將第一深度數據作為彩色圖像的深度值，以得到目標區域的彩色深度圖像。

其中，第一深度數據為3D點云，包含第二深度數據的彩色圖像為RGB-D圖像；將第一深度數據與第二深度數據進行配準，包括：將3D點云中深度值低于預設深度范圍的像素點形成的第一深度區域與RGB-D圖像中與第一深度區域匹配的第二深度區域進行像素配準；根據第一區域和第二區域之間的像素配準關系，采用圖像處理算法，實現3D點云除第一深度區域外的第三深度區域與RGB-D圖像除第二深度區域外的第四深度區域之間的像素配準。

其中，將3D點云中深度值低于預設深度范圍的像素點形成的第一深度區域與RGB-D圖像中與第一深度區域匹配的第二深度區域進行像素配準，包括：遍歷3D點云中各像素的深度值，確定深度值在預設深度范圍內的至少一個第一像素點；在RGB-D圖像中搜索與第一像素點的深度值相匹配的第二像素點；將相鄰第二像素點形成的第二深度區域的深度數據與相鄰第一像素點形成的第一深度區域的深度數據進行比較，若其深度差小于預設第一深度差值，則確定第二深度區域與第一深度區域匹配，且第一深度區域的第一像素點與第二深度區域對應的第二像素點一一配準。

其中，利用配準結果，將第一深度數據作為彩色圖像的深度值，以得到目標區域的彩色深度圖像，包括：根據第三深度區域與第四深度區域之間的像素配準關系，將3D點云的第三深度區域的深度數據對應賦值于RGB-D圖像的第四深度區域，以得到目標區域的彩色深度圖像。

其中，利用配準結果，將第一深度數據作為彩色圖像的深度值，以得到目標區域的彩色深度圖像，還包括：根據第一深度區域與第二深度區域之間的像素配準關系，將RGB-D圖像的第二深度區域中缺失深度值的像素利用3D點云進行補全。

其中，利用配準結果，將第一深度數據作為彩色圖像的深度值，以得到目標區域的彩色深度圖像，還包括：根據第一深度區域與第二深度區域之間的像素配準關系，將RGB-D圖像的第二深度區域中深度值精度較低的像素利用3D點云進行修正；其中，深度值精度較低的像素是指像素深度值，和與之配準的在3D點云中的像素的深度值的差值大于預設第二深度差值。

其中，還包括：利用插值算法對彩色圖像缺失深度值的像素進行深度值補全。

為解決上述技術問題，本發明采用的另一個技術方案是：提供一種彩色深度圖像的獲取裝置，該獲取裝置包括：采集器，用于采集目標區域的第一深度數據以及包含第二深度數據的彩色圖像；其中，第一深度數據的精度大于第二深度數據；處理器，用于將第一深度數據與第二深度數據進行配準；以及利用配準結果，將第一深度數據作為彩色圖像的深度值，以得到目標區域的彩色深度圖像。