[發明專利]一種聯合彩色圖像的RGB-D相機深度圖像修復方法有效

申請號：	201810174885.5	申請日：	2018-03-02
公開（公告）號：	CN108399632B	公開（公告）日：	2021-06-15
發明（設計）人：	張毅;戴健春;張瀚	申請（專利權）人：	重慶郵電大學
主分類號：	G06T7/50	分類號：	G06T7/50;G06T7/80;G06T7/12;G06T7/136;G06T5/30;G06T5/00
代理公司：	北京同恒源知識產權代理有限公司 11275	代理人：	趙榮之
地址：	400065 ***	國省代碼：	重慶;50
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種聯合彩色圖像 rgb 相機深度修復方法
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【說明書】：

本發明涉及一種聯合彩色圖像的RGB?D相機深度圖像修復方法，屬于深度圖像修復領域。該方法包括：采用張氏標定法對彩色、深度攝像頭進行標定，獲取相機的內外參數；根據小孔成像原理以及坐標變換實現彩色、深度攝像頭坐標對齊；分別獲取場景彩色、深度圖像，采用深度閾值法將其二值化；判斷空洞連通域的大小以確定存在空洞；進行膨脹操作獲取空洞鄰域；計算空洞領域像素點的深度值方差，根據其大小將空洞分為遮擋、平面內空洞；分別采用顏色一致性和領域相似性對兩類空洞進行修復；對修復后的圖像采用局部濾波法進行濾波，去除噪聲。本發明在保證深度圖像修復的同時，盡可能的保持了深度圖像的原始信息，并提高了深度圖像的修復效率。

技術領域

本發明屬于深度圖像修復領域，涉及一種聯合彩色圖像的RGB-D深度圖像修復方法。

背景技術

隨著視覺技術的發展，越來越多種類的攝像頭被應用于顯示場景中，例如：普通彩色相機用于人臉識別，CCD相機用于障礙物檢測，Kinect用于人體骨骼跟蹤等。普通二維平面相機能夠獲取場景二維信息，對于三維顯示空間而言，二維平面相機顯然無法滿足現實應用需求，雖然可以利用兩個或多個二維平面相機組合使用可實現場景三維信息獲取，但其使用不方便且計算量大。這一情況隨著RGB-D相機的出現初步得到改善，例如微軟發布的Kinect，在獲取場景彩色圖像的同時非常方便的獲取深度信息。隨著微軟Kinect(natal)的發展，深度攝像頭吸引越來越多人的目光，深度攝像頭可以用在人體跟蹤，三維重建，人機交互，SLAM等領域。但由于RGB-D相機獲取的深度圖像一般含有較多的空洞，無法將深度信息直接適用于現實應用中，這極大地影響了RGB-D相機的應用范圍。

因此，亟需一種有效的深度圖像修復方法來解決RGB-D獲取的深度圖像信息存在空洞而無法直接使用的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種聯合彩色圖像的RGB-D相機深度圖像修復方法，針對RGB-D獲取的深度圖像信息存在空洞而無法直接使用的問題，提出一種有效的深度圖像修復方法。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種聯合彩色圖像的RGB-D相機深度圖像修復方法，包括以下步驟：

S1：采用經典的張氏標定法對彩色攝像頭和深度攝像頭進行標定，獲取相機的內外參數；

S2：根據小孔成像原理以及坐標變換實現彩色攝像頭和深度攝像頭坐標對齊；

S3：分別獲取場景彩色圖像和深度圖像，根據深度閾值法將深度圖像進行二值化；

S4：判斷深度圖像空洞連通域的大小以確定存在空洞；

S5：對深度圖像進行膨脹操作獲取空洞鄰域；

S6：計算空洞領域像素點的深度值方差，根據方差的大小將空洞分為遮擋空洞和平面內空洞；

S7：根據不同的空洞類型分別采用顏色一致性和領域相似性對兩類空洞進行修復；