[發明專利]一種深度圖像的濾波方法及系統

有效

• 申請號: 201910789404.6
• 申請日: 2019-08-26
• 公開（公告）號: CN110490829B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 白志強;李驪
• 申請（專利權）人: 北京華捷艾米科技有限公司
• 主分類號: G06T5/20
• 分類號: G06T5/20
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 林哲生

本發明公開了深度圖像的濾波方法及系統，包括：確定根據原始深度圖像擴展得到的第二圖像中的目標像素，并基于設定的動態閾值獲得目標像素的屬性特征信息；如果目標像素位于平面區域，計算目標像素的鄰域區域的像素深度值的均值，并將鄰域區域內的所有像素深度值更新為均值，得到平面區域的濾波結果；如果位于邊緣區域，計算目標像素的鄰域區域內所有像素點的權重值，并根據權重值計算獲得目標像素的目標深度值，將目標像素的深度值更新為目標深度值，得到邊緣區域的濾波結果；基于平面區域的濾波結果和邊緣區域的濾波結果，獲得濾波后的深度圖像。本發明解決了對深度圖濾波過程中無法同時達到對平面區域濾波效果明顯和保留邊緣信息的問題。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，特別是涉及一種深度圖像的濾波方法及系統。

背景技術

深度圖像也稱為距離影像，是指將從圖像采集器到場景中各點的距離(深度)作為像素值的圖像，它直接反映了景物可見表面的幾何形狀。目前深度圖像的獲取方式通常有兩種，一種是通過硬件設備直接測量，主要的設備是基于結構光的深度攝像機和基于TOF(Time Of Flight，光飛行時間)的深度攝像機；另一種是通過雙目算法的軟件測量來計算得到。

在硬件測量過程中，由于受到硬件設備制造工藝和性能的影響得到的深度圖像存在一定的測量誤差，并且測量誤差隨著深度值的增大而增大；而軟件測量過程中，由于雙目設備分辨率、算法匹配精度等影響得到的深度圖像也存在一定的誤差。

雖然現有技術中會通過濾波算法來解決深度圖像中的誤差問題，但是傳統的濾波算法對深度圖像的平面區域的濾波效果不明顯，或者無法保留邊緣信息。

發明內容

針對于上述問題，本發明提供一種深度圖像的濾波方法及系統，解決了對深度圖濾波過程中無法同時達到對平面區域濾波效果明顯和保留邊緣信息的問題。

為了實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：

一種深度圖像的濾波方法，該方法包括：

根據預設滑動窗口對第一圖像進行圖像擴展，獲得第二圖像，其中，所述第一圖像表征原始深度圖像，所述第二圖像的大小與所述第一圖像的大小和所述預設滑動窗口的大小具有預設對應關系；

確定所述第二圖像中的目標像素，并基于設定的動態閾值對所述目標像素進行屬性判斷，獲得目標像素的屬性特征信息，所述屬性特征信息包括所述目標像素位于邊緣區域或者所述目標像素位于平面區域；

如果所述目標像素位于平面區域，計算所述目標像素的鄰域區域的像素深度值的均值，并將所述鄰域區域內的所有像素深度值更新為所述均值，實現對所述平面區域的各個像素點的濾波處理，得到平面區域的濾波結果；

如果所述目標像素位于邊緣區域，計算所述目標像素的鄰域區域內所有像素點的權重值，并根據所述權重值計算獲得所述目標像素的目標深度值，將所述目標像素的深度值更新為所述目標深度值，實現對所述邊緣區域的像素點的濾波處理，得到邊緣區域的濾波結果；

基于所述平面區域的濾波結果和所述邊緣區域的濾波結果，獲得濾波后的深度圖像。

可選地，所述根據預設滑動窗口對第一圖像進行圖像擴展，獲得第二圖像，包括：

根據預設滑動窗口的大小，對第一圖像的上下左右四個邊各擴展第一數值個像素，其中，預設滑動窗口的大小為N*N，且N為大于等于3的正奇數，第一數值＝(N-1)/2，且擴展后的每個像素深度值等于與其相鄰像素的深度值；

根據第一圖像的大小和所述滑動窗口的大小，計算獲得第二圖像的大小，其中，若所述第一圖像的寬度為W1，高度為H1，所述第二圖像的寬度W2＝W1+N-1，所述第二圖像的高度H2＝H1+N-1；

根據第一圖像的像素點的深度值和預設滑動窗口的大小，對所述第二圖像中的像素點進行賦值，獲得賦值后的第二圖像。