[發明專利]一種基于深度圖的稀疏點云稠密化及路面去除方法

有效

• 申請號: 201911289613.0
• 申請日: 2019-12-13
• 公開（公告）號: CN111079765B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 楊春平;陳明;馬滬敏;張詩涵;楊心怡;彭真明;彭凌冰;趙學功;李偉
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06V10/26
• 分類號: G06V10/26;G06V20/56;G06T17/20
• 代理公司: 成都智言知識產權代理有限公司 51282
• 代理人: 徐金瓊

1.一種基于深度圖的稀疏點云稠密化及路面去除方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：輸入原始稀疏點云C_points，利用傳感器校準得到的內外參數矩陣T對點云坐標進行轉換，并提取稀疏深度圖DM_origin，轉入步驟2；

步驟2：對步驟1提取的稀疏深度圖DM_origin，進行Delaunay三角剖分線性插值，得到初始的粗糙稠密深度圖DDM_wild，轉入步驟3；

步驟3：利用步驟1提取的稀疏深度圖DM_origin，生成掩模mask_detailed，并應用至初始的粗糙稠密深度圖DDM_wild，得到精細稠密深度圖DDM_detailed，轉入步驟4；

步驟4：對步驟1中的原始稀疏點云C_points，進行RANSAC地面擬合并去除地面，接著濾除離群點，提取無地面稀疏深度圖DM_ng，轉入步驟5；

步驟5：利用步驟4提取的無地面稀疏深度圖DM_ng，生成掩模mask_ng，并應用至精細稠密深度圖DDM_detailed，得到無地面 精細稠密深度圖DDM_ng，轉入步驟6；

步驟6：對步驟3得到的精細稠密深度圖DDM_detailed和步驟5得到的無地面精細稠密深度圖DDM_ng，利用內外參數矩陣T進行反向投影，得到稠密點云DC_points和稠密點云DC_{points_ng}。

2.根據權利要求1所述的一種基于深度圖的稀疏點云稠密化及路面去除方法，其特征在于：所述步驟1具體步驟如下：

步驟1.1：輸入原始稀疏點云C_points，其數據格式為[X,Y,Z]，即點云的空間坐標數據，對傳感器進行校準得到內外參數矩陣T；

步驟1.2：利用內外參數矩陣T對稀疏點云C_points進行坐標投影轉換得到C_img，并調整格式得到C′_img其數據格式為[x,y,X]，即C_points在圖像空間的坐標x、y和空間坐標系的X坐標，轉換公式如下：

C_img＝T·C_points

步驟1.3：濾掉C′_img中在圖像邊界(h,w)外的點，對C′_img中的x、y取整，然后按照深度X從小到大進行排序，并去除x、y坐標重復的點，得到修正后的稀疏點云C″_img；

步驟1.4：構造大小為(h,w)的全零矩陣I₀，利用修正后的稀疏點云C″_img的數據[x,y,X]，在I₀的坐標(y,x)中填入相應的深度X，得到稀疏深度圖DM_origin。

3.根據權利要求1所述的一種基于深度圖的稀疏點云稠密化及路面去除方法，其特征在于：所述步驟2的具體步驟如下：

步驟2.1：利用Delaunay三角剖分對稀疏深度圖DM_origin的坐標(y,x)進行三角網格生成，產生孤立的三角網格集Δ＝{δ₁,…,δ_n}，每個三角形δ中包含三個坐標n₁、n₂和n₃；這里n₁、n₂和n₃實際上就是深度圖的坐標在三角形網格里的標號，表示要在這三個坐標構成的三角形中進行插值運算；

步驟2.2：利用三角形δ三個坐標上的深度X進行線性插值估計三角形內部點上深度，最終得到粗糙的稠密深度圖DDM_wild。