[發明專利]單目深度圖像采集裝置和系統及其圖像處理方法

在審

• 申請號: 201710007466.8
• 申請日: 2017-01-05
• 公開（公告）號: CN108280807A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 劉莎莎;魏曦陽;趙俊能;王城特
• 申請（專利權）人: 浙江舜宇智能光學技術有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/50
• 代理公司: 寧波理文知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 33244
• 代理人: 尹飛宇;孟湘明

一單目深度圖像采集裝置和系統及其圖像處理方法，其中所述單目深度圖像采集系統包括：一紅外成像單元；一深度轉換單元；一散斑投射單元；一彩色成像單元和一控制單元，其中所述散斑投射單元用于投射紅外光，所述紅外成像單元接收反射的紅外光，得到紅外圖像信息，所述深度轉換單元將所述紅外圖像信息轉換為單目深度圖像信息，所述彩色成像單元采集RGB圖像，所述控制單元將所述RGB圖像和所述單目深度圖像融合得到彩色單目深度圖像。

技術領域

本發明涉及圖像采集及圖像處理領域，更進一步，涉及一單目深度圖像采集裝置和系統及其圖像處理方法。

背景技術

隨著光學測量技術以及計算機視覺的發展，光學三維測量技術逐漸成熟，已逐漸應用于手勢控制、3D建模、汽車雷達以及機器人視覺系統等領域，也成為當前光學領域中的研究熱點。

紅外散斑單目深度技術是諸多光學三維測量技術中表現較為突出的一種技術。其基本原理是紅外投射器發射出固定編碼的紅外光由被測物體反射后被紅外相捕獲，由此可計算得出被測物體與紅外散斑單目深度相機的距離。與其它光學三維測量技術相比，紅外散斑單目深度技術具有計算量小、實時性強、精度高等優點。

但是基于傳統單目深度圖像采集的基本原理，現有的紅外散斑單目深度相機采集的圖像都是灰度圖像，并不是彩色圖像。也就是說，這種方式得到的圖像并不能像通常的平面圖像一樣通過彩色圖像再現被測物體。這種方式雖然獲得深度信息，具有空間立體感，但是損失了色彩信息，得到的圖像的分辨率較低，圖像的清晰度較差。這種效果使得用戶體驗較差，因此也限制了紅外散斑單目深度相機的應用范圍。

另一方面，傳統的紅外散斑單目深度圖像中通常含有孔洞，圖像質量較差。

發明內容

本發明的一個目的在于提供一單目深度圖像采集裝置和系統及其圖像處理方法，其中單目深度圖像采集系統采集單目深度圖像和RGB圖像，并且將單目深度圖像和RGB圖像進行融合，形成彩色單目深度圖像。

本發明的一個目的在于提供一單目深度圖像采集裝置和系統及其圖像處理方法，其中所述單目深度圖像采集裝置包括至少一彩色成像單元，以便于采集RGB圖像。

本發明的一個目的在于提供一單目深度圖像采集裝置和系統及其圖像處理方法，其中所述單目深度圖像采集系統包括一紅外成像單元和一散斑投身單元，以便于相互配合采集得到深度圖像。

本發明的一個目的在于提供一單目深度圖像采集裝置和系統及其圖像處理方法，其中在圖像處理的過程中，先對采集到的單目深度圖像和RGB圖像分別進行處理，從而提高單目深度圖像和RGB圖像合成的精度。

本發明的一個目的在于提供一單目深度圖像采集裝置和系統及其圖像處理方法，其中所述單目深度圖像融合了RGB圖像信息，提高了單獨深度圖像的分辨率，提高了圖像的清晰度。

本發明的一個目的在于提供一單目深度圖像采集裝置和系統及其圖像處理方法，其中所述RGB圖像補充單目深度圖像，形成彩色單目深度圖像，減少了傳統的紅外散斑單目深度圖像中的孔洞。

本發明的一個目的在于提供一單目深度圖像采集裝置和系統及其圖像處理方法，其中通過補值、去飛點、去噪、邊緣檢測等技術提高了紅外散斑單目深度圖像的分辨率，極大地提高了融合后的RGB-D圖像的清晰度。

為了實現以上至少一目的，本發明一方面提供一單目深度圖像采集系統，其包括：一紅外成像單元；一深度轉換單元；一散斑投射單元；一彩色成像單元和一控制單元，其中所述散斑投射單元用于投射紅外光，所述紅外成像單元接收反射的紅外光，得到紅外圖像信息，所述深度轉換單元將所述紅外圖像信息轉換為單目深度圖像信息，所述彩色成像單元采集RGB圖像，所述控制單元將所述RGB圖像和所述單目深度圖像融合得到彩色單目深度圖像。

根據一些實施例，所述的單目深度圖像采集系統，其中所述控制單元對所述單目深度圖像去飛點處理。