[發明專利]3D偽彩映射系統及其映射方法以及3D偽彩映射系統的應用

有效

• 申請號: 201711182607.6
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN109829954B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 田新蕾;王正;洪玉芳
• 申請（專利權）人: 浙江舜宇智能光學技術有限公司
• 主分類號: G06T7/90
• 分類號: G06T7/90;G06T15/00
• 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: 李高峰;孟湘明

本發明公開了一3D偽彩映射系統及其映射方法以及3D偽彩映射系統的應用，所述3D偽彩映射系統包括一交互單元、一預處理單元以及一處理單元。該交互單元用于通信地連接于一采集裝置，以接收來自采集裝置的一初始圖像數據。該預處理單元與該交互單元可通信地連接，該預處理單元能接收并預處理該初始圖像數據，以生成一深度范圍數據。該處理單元分別與該預處理單元和該交互單元可通信地連接，并且能基于該深度范圍數據處理該初始圖像數據，以生成一偽彩圖像數據。該交互單元用于通信地連接于一輸出裝置，使得當該交互單元接收到該偽彩圖像數據后，該交互單元能通過輸出裝置顯示相應的一偽彩圖像，以便通過不同顏色來區分被測目標的不同深度。

技術領域

本發明涉及一偽彩處理領域，更具體地涉及一3D偽彩映射系統及其映射方法以及3D偽彩映射系統的應用，該3D偽彩映射系統能夠將一3D深度數據轉換成一可直接查看的圖像。

背景技術

近幾年來，隨著微電子技術、計算機技術、現代通信技術的飛速發展，人類社會正健步邁入信息化時代。相應地，深度相機也隨之迅速發展和普及，越來越多的場景和領域需要運用到深度相機，比如，三維建模、人臉識別、手勢識別、或目標追蹤等等。

通常，根據深度相機的硬件實現方式不同，目前行業內深度相機所采用的主流3D機器視覺大約有三種：結構光、TOF飛行時間法(TOF相機)、和雙目立體成像。與傳統相機不同之處在于該深度相機可同時拍攝景物的灰階影像資訊，并且包含深度的3維資訊。該深度相機的設計原理是針對被測目標發射一參考光束，藉由計算回光的時間差或相位差，來換算被測目標的距離，以產生深度資訊。然而，由于該深度相機自身工作原理的限制，導致該深度相機無法獲取該被測目標的顏色資訊，即雖然該深度相機能夠采集該被測目標的深度信息，但是該深度相機所拍攝的圖像為含有深度信息的灰度圖像，而不是彩色圖像。

我們知道人眼視覺有一個特點就是，人眼只能分辨出二十幾種灰度(人眼分辨灰度的能力很差，一般只有幾十個數量級)，也就是說所采集到的灰度圖像分辨率超級高，有一千個灰度級，但很遺憾，人們只能看出二十幾個，也就是說信息損失了五十倍。但是人眼對于彩色的分辨能力相當強，能分辨出幾千種色度，因此，如果通過偽彩色處理將含有深度信息的灰度圖像映射成偽彩色圖像(或者直接將被測目標的深度信息映射成偽彩色圖像)后，人眼將可以提取更多的信息量。

通常地，現有的偽彩色處理方法是人為事先設定一深度范圍，并將該深度范圍分成若干份，以將每份深度范圍與一RGB色系匹配，接著以線性映射或非線性映射的方式將所獲取的被測目標的深度信息(該被測目標的每個像素的深度值)映射到相應的RGB色系，進而將該深度相機所采集的深度信息經偽彩色處理以形成偽彩色圖像，以便于人眼直接查看以獲取視覺信息，從而通過顏色來區分被測目標的不同深度。

然而，由于該現有的偽彩色處理方法是依據經驗來人為事先設定的深度范圍，而沒有考慮不同被測目標的差異性，以及沒有考慮該深度相機的取景距離，因此當取景距離不恰當，或者被測目標的深度層次不明顯時，就會出現該被測目標的全部或部分深度值會落在被事先設定的該深度范圍之外，而無法進行正常的偽彩色處理。又或者，該被測目標的深度信息過于集中，即該被測目標的深度值大部分落在該深度范圍中的一小段區域，使得該被測目標的大部分像素點都被映射到同一色系，以使所獲得的偽彩圖像中的色彩不夠豐富，顏色差異性較小，人眼很難直觀地且容易地獲取準確的視覺信息。特別地，一旦該被測目標的深度值過于集中而被映射成同一色系(甚至被映射同一相近顏色)時，該被測目標的邊界將無法被明顯地區分，直接影響人眼直接查看的視覺效果，進而也會影響該深度相機的普及和廣泛應用。

發明內容

本發明的一目的在于提供一3D偽彩映射系統及其映射方法以及3D偽彩映射系統的應用，其中所述3D偽彩映射系統能將一被測目標的一初始圖像數據轉換成一偽彩圖像數據，以便通過不同顏色來區分該被測目標的不同深度。