[發明專利]一種提升3D圖像深度信息的方法、裝置及無人機

有效

• 申請號: 201710714161.0
• 申請日: 2017-08-18
• 公開（公告）號: CN109398731B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 簡羽鵬
• 申請（專利權）人: 深圳市道通智能航空技術有限公司
• 主分類號: B64D47/08
• 分類號: B64D47/08;G06T5/50;H04N5/235
• 代理公司: 深圳市六加知識產權代理有限公司 44372
• 代理人: 王廣濤

本發明實施方式公開了一種提升3D圖像深度信息的方法、裝置及無人機。方法包括：獲取一幀原始3D圖像，對原始3D圖像進行第一次曝光，生成第一曝光圖像，若第一曝光圖像中的有效像素點個數滿足預設的條件，則提取第一曝光圖像中的有效像素點；否則，對原始3D圖像繼續曝光并生成對應的曝光圖像，判斷曝光圖像的有效像素點個數是否滿足預設的條件，直至曝光時間達到曝光時間閾值或者曝光所生成對應圖像中的有效像素點個數滿足預設的條件，提取對應圖像中的有效像素點；對有效像素點進行標定與校準，生成3D深度信息圖。本發明實施方式能夠通過多次曝光，提取符合條件的曝光圖像中的有效像素點來生成3D深度圖，從而提升了3D圖像的質量。

技術領域

本發明實施方式涉及無人機技術領域，特別是涉及一種提升3D圖像深度信息的方法、裝置及無人機。

背景技術

無人機在飛行過程中，采用3D深度相機拍攝3D圖像，通過獲取3D圖像中的景深信息，根據景深確定障礙物的位置，進行測距和避障。但是現有的3D深度相機拍攝的一幀圖像中因景深層次不同或者反射面的反射率差等原因造成某些像素區域曝光效果不佳,從而導致畫面不完整或局部像素點置信度不高。

現有技術中解決TOF測距的方案中，通常會利用增加曝光時間的方法或者增加照明的方法解決上述問題。其中TOF是Time of Flight的縮寫，中文譯文為飛行時間。雖然這些方法能在一定程度上使弱反射區域的信號質量得以提升,但是對于強反射區域可能造成飽和而產生曝光過度,而對于無人機面陣避障應用而言,曝光過度可能會造成障礙物的誤判或漏檢測,造成無人機與障礙物的碰撞。

發明內容

本發明實施方式主要解決的技術問題是提供一種提升3D圖像深度信息的方法、裝置及無人機，能夠解決現有技術中的3D深度相機中拍攝的圖片中曝光效果差，造成圖像質量差的問題。

為解決上述技術問題，本發明實施方式采用的一個技術方案是：提供一種提升3D圖像深度信息的方法，

其中，方法包括：

獲取一幀原始3D圖像，對所述原始3D圖像進行第一次曝光，生成第一曝光圖像；

獲取所述第一曝光圖像中的有效像素點，如果所述有效像素點個數滿足預設的條件，則提取所述第一曝光圖像中的有效像素點；否則，對所述原始3D圖像進行第二次曝光，生成第二曝光圖像；

如果所述第二曝光圖像中的有效像素點個數滿足預設的條件，則提取所述第二曝光圖像中的有效像素點，否則，繼續曝光并生成對應的曝光圖像，判斷所述曝光圖像的有效像素點個數是否滿足預設的條件，直至曝光時間達到曝光時間閾值或者曝光所生成對應的曝光圖像中的有效像素點個數滿足預設的條件時，提取所述曝光圖像中的有效像素點；

對所述有效像素點進行標定與校準，生成3D深度信息圖。

可選地，所述獲取一幀原始3D圖像，對所述原始3D圖像進行第一次曝光，生成第一曝光圖像之前還包括：

預先設置一個曝光時間梯度數組，所述梯度數組中包含有若干個時間長度由小到大排列的曝光時間，其中，時間長度最大的曝光時間為曝光時間閾值。

可選地，所述獲取一幀原始3D圖像，對所述原始3D圖像進行第一次曝光，生成第一曝光圖像，包括：

獲取一幀原始3D圖像，獲取所述曝光時間梯度數組的一個曝光時間作為第一曝光時間；

根據所述第一曝光時間對所述原始3D圖像進行第一次曝光，生成所述曝光圖像。

可選地，對所述原始3D圖像進行第二次曝光，生成第二曝光圖像；包括：

如果所述第一曝光圖像中的有效像素點個數不滿足預設的條件，則獲取曝光時間梯度數組中與第一曝光時間相鄰，且大于第一曝光時間的第二曝光時間對所述原始3D圖像進行第二次曝光，生成第二曝光圖像。