[發(fā)明專利]基于向下傾角方向的多臺(tái)TOF相機(jī)人體降噪方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910544083.3
• 申請(qǐng)日: 2019-06-21
• 公開（公告）號(hào): CN110599407B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈誠(chéng);魏娉婷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州一隅千象科技有限公司
• 主分類號(hào): G06T5/00
• 分類號(hào): G06T5/00
• 代理公司: 杭州裕陽(yáng)聯(lián)合專利代理有限公司 33289
• 代理人: 姚宇吉

本發(fā)明公開一種基于向下傾角方向的多臺(tái)TOF相機(jī)人體降噪方法，包括獲取多臺(tái)TOP相機(jī)的人體的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)；將所有人體的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)映射到二維圖像中；對(duì)所有二維圖像進(jìn)行形態(tài)學(xué)濾波處理，得到濾波后的二維圖像；將濾波后的二維圖像進(jìn)行背景差分處理，得到只有人體的深度圖像；對(duì)每張只有人體的深度圖像進(jìn)行端點(diǎn)識(shí)別處理，得到各個(gè)端點(diǎn)；通過(guò)各個(gè)端點(diǎn)，對(duì)人體進(jìn)行姿態(tài)識(shí)別，得到具體的概率分類，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)深度圖像中人體的降噪。本發(fā)明解決三維人體姿態(tài)識(shí)別算法復(fù)雜度較高，耗時(shí)較多的問(wèn)題；解決單個(gè)TOF存在固有的檢測(cè)精度不高，噪聲較多，像素分辨率低，視野范圍也存在局限性，對(duì)于更大角度空間或更大范圍空間的深度信息結(jié)合在一起問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于向下傾角方向的多臺(tái)TOF相機(jī)人體降 噪方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中，TOF相機(jī)的工作原理如圖1所示，TOF是Time of flight的簡(jiǎn)寫，直譯為飛 行時(shí)間的意思。所謂飛行時(shí)間法3D成像，是通過(guò)給目標(biāo)連續(xù)發(fā)送光脈沖，然后用傳感器接 收從物體返回的光，通過(guò)探測(cè)光脈沖的飛行(往返)時(shí)間來(lái)得到目標(biāo)物距離信息就是深度圖 像(以下簡(jiǎn)稱深度圖像)。

目前，通過(guò)TOF相機(jī)對(duì)人體進(jìn)行檢測(cè)也是計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)域一個(gè)重要的研究方向，目前對(duì) 于人體姿態(tài)檢測(cè)的方法大多基于2D圖像。相比于2D圖像，深度圖像因具有的三維空間特征 從而為消除人體檢測(cè)的光照變化、表觀近似和遮擋陰影等干擾因素提供了可能，其中TOF相 機(jī)以其性能和原理的特點(diǎn)被采用較多，而用TOF相機(jī)采集深度圖像又以單個(gè)TOF正面拍攝 研究為主(如圖1)。對(duì)于TOF相機(jī)拍攝的深度圖像，人體姿態(tài)檢測(cè)的方法多采用提取人體骨 架的方式。

但是，在現(xiàn)有技術(shù)中，還存在很多技術(shù)缺陷：

一般情況下，現(xiàn)有技術(shù)中研究的TOF相機(jī)多數(shù)要求相機(jī)必須正對(duì)物體拍攝，在特殊的場(chǎng) 合不適用；

再者，既要保持較高的姿勢(shì)識(shí)別正確率，又要減少算法的復(fù)雜度以實(shí)現(xiàn)嵌入式技術(shù)還不 成熟，而且算法復(fù)雜度高，導(dǎo)致耗時(shí)較多，對(duì)于需要高幀率的檢測(cè)場(chǎng)景也不適用；

目前，單個(gè)TOF存在固有的檢測(cè)精度不高，噪聲較多，像素分辨率低等缺點(diǎn)，而且單個(gè) TOF的拍攝角度和視野范圍也存在局限性，對(duì)于360度空間或更大范圍空間的深度信息結(jié)合 在一起目前尚沒(méi)有完整的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供了一種基于向下傾角方向的多臺(tái)TOF相機(jī)人體降噪 方法及系統(tǒng)。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決：

一種基于向下傾角方向的多臺(tái)TOF相機(jī)人體降噪方法，包括以下步驟：

獲取多臺(tái)TOP相機(jī)的人體的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)；

將所有人體的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)映射到二維圖像中，得到多臺(tái)TOP相機(jī)對(duì)應(yīng)的映射二維圖像；

對(duì)所有二維圖像進(jìn)行形態(tài)學(xué)濾波處理，采用開運(yùn)算方式處理，去除人體邊緣的噪聲，得 到濾波后的二維圖像；

將濾波后的二維圖像進(jìn)行背景差分處理，得到只有人體的深度圖像；

對(duì)每張只有人體的深度圖像進(jìn)行端點(diǎn)識(shí)別處理，得到深度圖像中人體的各個(gè)端點(diǎn)；

通過(guò)深度圖像中人體的各個(gè)端點(diǎn)，對(duì)人體進(jìn)行姿態(tài)識(shí)別，得到具體的概率分類，進(jìn)而實(shí) 現(xiàn)對(duì)深度圖像中人體的降噪。

作為一種可實(shí)施方式，所述對(duì)每張只有人體的深度圖像進(jìn)行端點(diǎn)識(shí)別處理，得到深度圖 像中人體的各個(gè)端點(diǎn)，具體為：

對(duì)只有人體的深度圖像進(jìn)行腐蝕處理，可以得到二維圖像的人體的骨架線條；

通過(guò)人體的骨架線條得到對(duì)于人體骨架線條映射的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)；