[發(fā)明專利]一種三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的去噪處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010300735.1
• 申請(qǐng)日: 2020-04-16
• 公開（公告）號(hào): CN111507919B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱翔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京深測科技有限公司
• 主分類號(hào): G06T5/00
• 分類號(hào): G06T5/00
• 代理公司: 北京慧誠智道知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11539
• 代理人: 戴燕

本發(fā)明提供了一種三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的去噪處理方法，包括，獲取原始三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)；根據(jù)第一像素點(diǎn)與第二像素點(diǎn)，得到第一像素點(diǎn)與第二像素點(diǎn)的第一距離數(shù)據(jù)；確定第一像素點(diǎn)的第一鄰近像素點(diǎn)，并根據(jù)第一距離數(shù)據(jù)的平均值，得到第一距離均值數(shù)據(jù)；根據(jù)每個(gè)第一像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第一距離均值數(shù)據(jù)和高斯分布概率密度關(guān)系進(jìn)行計(jì)算處理，得到高斯均值和標(biāo)準(zhǔn)差；根據(jù)第一距離數(shù)據(jù)和高斯均值確定第一像素點(diǎn)是否為第一噪聲像素點(diǎn)；當(dāng)?shù)谝幌袼攸c(diǎn)不為噪聲像素點(diǎn)時(shí)，根據(jù)第一距離數(shù)據(jù)、高斯均值和標(biāo)準(zhǔn)差確定第一像素點(diǎn)是第二噪聲像素點(diǎn)或者有效像素點(diǎn)，根據(jù)對(duì)所有第一像素點(diǎn)的判斷結(jié)果，刪除別確定為第一噪聲像素點(diǎn)或第二噪聲像素點(diǎn)的第一像素點(diǎn)，并根據(jù)有效像素點(diǎn)生成去噪后的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，尤其涉及一種三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的去噪處理方法。

背景技術(shù)

隨著3D成像技術(shù)的不斷發(fā)展，最近幾年，發(fā)展出新一代的基于飛行時(shí)間測量原理的主動(dòng)傳感器，利用飛行時(shí)間傳感器采集到的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)里主要包括散粒噪聲和暗噪聲從而產(chǎn)生隨機(jī)誤差，場景產(chǎn)生的混合像素、多路徑反射和散射偽影影響，傳感器系統(tǒng)本身的熱漲落產(chǎn)生誤差，與場景無關(guān)的鏡頭畸變、測距偏移、距離刻度誤差，在進(jìn)行3D圖像的提取和重建之前對(duì)獲取的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行去燥預(yù)處理具有深遠(yuǎn)的意義。

目前，針對(duì)三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)去燥處理的方法主要根據(jù)深度數(shù)據(jù)的高斯噪聲和椒鹽噪聲采用高斯濾波和均值濾波的常規(guī)方式進(jìn)行去燥處理，這兩種濾波方式在處理細(xì)節(jié)較為豐富，包含邊緣信息較多的深度圖像時(shí)，容易導(dǎo)致圖像邊緣細(xì)節(jié)信息失真，并且這兩種濾波方法針對(duì)的是高斯噪聲和椒鹽噪聲，而通過飛行時(shí)間傳感器采集的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)產(chǎn)生的噪聲并不限于上述兩種，因此僅通過高斯濾波和均值濾波無法對(duì)其它形式的噪聲起到良好的過濾效果。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)缺陷，本發(fā)明實(shí)施例的目的是提供一種三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的去噪處理方法，可以針對(duì)不同復(fù)雜場景穩(wěn)定、高效、準(zhǔn)確的濾除由飛行時(shí)間相機(jī)采集到的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)中的噪點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的去噪處理方法，所述方法包括：

獲取原始三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)；其中，原始三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)包括多個(gè)像素點(diǎn)數(shù)據(jù)；

根據(jù)第一像素點(diǎn)的第一位置數(shù)據(jù)與第二像素點(diǎn)的第二位置數(shù)據(jù)，得到所述第一像素點(diǎn)與第二像素點(diǎn)的第一距離數(shù)據(jù)；

對(duì)多個(gè)所述第一距離數(shù)據(jù)按照升序進(jìn)行排序處理，并確定排在前第一預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的第一距離數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的第二像素點(diǎn)為第一鄰近像素點(diǎn)；

根據(jù)所述第一預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)所述第一鄰近像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第一距離數(shù)據(jù)的平均值，得到第一距離均值數(shù)據(jù)；

根據(jù)每個(gè)第一像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第一距離均值數(shù)據(jù)和高斯分布概率密度關(guān)系進(jìn)行計(jì)算處理，得到高斯均值和標(biāo)準(zhǔn)差；

根據(jù)所述第一像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第一距離數(shù)據(jù)中小于所述高斯均值的第一距離數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)，得到第一鄰域點(diǎn)個(gè)數(shù)；

當(dāng)?shù)谝秽徲螯c(diǎn)個(gè)數(shù)小于預(yù)設(shè)鄰域點(diǎn)個(gè)數(shù)閾值時(shí)，確定所述第一像素點(diǎn)為第一噪聲像素點(diǎn)；

當(dāng)?shù)谝秽徲螯c(diǎn)個(gè)數(shù)大于等于所述預(yù)設(shè)鄰域點(diǎn)個(gè)數(shù)閾值時(shí)，確定所述第一像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第一距離數(shù)據(jù)中排在前第二預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的第一距離數(shù)據(jù)的平均值，得到第二距離均值數(shù)據(jù)；

當(dāng)所述第二距離均值數(shù)據(jù)大于等于所述高斯均值與二倍所述標(biāo)準(zhǔn)差之和時(shí)，將所述第一像素點(diǎn)確定為第二噪聲像素點(diǎn)；

當(dāng)所述第二距離均值數(shù)據(jù)小于所述高斯均值與二倍所述標(biāo)準(zhǔn)差之和時(shí)，將所述第一像素點(diǎn)確定為有效像素點(diǎn)；

刪除所述第一噪聲像素點(diǎn)和所述第二噪聲像素點(diǎn)，并根據(jù)所述有效像素點(diǎn)生成去噪后的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的，所述距離數(shù)據(jù)為歐式距離數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的，所述距離數(shù)據(jù)為曼哈頓距離數(shù)據(jù)。