[發明專利]一種基于顏色信息的結構光測量高反射率物體的方法

在審

• 申請號: 202010532218.7
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111652823A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 祝振敏;鄭衛華;楊超;章海亮;張福民
• 申請（專利權）人: 華東交通大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06K9/62;G06T7/13;G06T7/521
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于顏色信息的結構光測量高反射率物體的方法，其特征在于，包括步驟：

對獲得的物體圖像進行去高光處理，準確獲得圖像中的高光區域，對標記好的高光區域進行高光去除處理；

由于采用的高光去除處理使用的是由像素的值減去鏡面分量后獲得該像素的漫反射分量，對于高光像素其鏡面分量占據像素值中較大的一部分，所以在去除鏡面分量后可能獲得的漫反射分量很小，導致該高光區域去除高光后變成黑色區域，需要對這類情況進行圖像修復；進行圖像修復時，根據圖像的紋理信息對高光去除后的圖像進行修復，以此還原去除高光的真實場景。

2.根據權利要求1所述基于顏色信息的結構光測量高反射率物體的方法，其特征在于，通過計算原圖像的圖像強度和MSF圖像強度差值粗略的分類飽和像素和漫反射像素；其中飽和像素由三個部分構成，分別為鏡面像素、顏色躍變像素和噪聲；粗略分類像素公式為：

（1）

其中i=1，2，3。

3.對所得像素進行精細分類：通過計算相鄰像素RGB通道的色度距離和像素點的最大漫反射色度將上述粗略分類的鏡面像素細分為高光像素、顏色變化像素和噪聲；由于顏色變化像素色度距離較大，判斷顏色躍變像素通過如下公式：

（2）

若不滿足上式，則說明像素為鏡面像素或噪聲；由于噪聲的最大漫反射色度是恒定的，通過判斷相鄰像素的最大漫反射色度即可區分高光像素和噪聲。

4.去除圖像中的高光：成功判斷出鏡面像素之后，需要對鏡面像素進行漫反射和鏡面反射分量分離；從而得到所需要的鏡面像素中的漫反射分量代替鏡面像素；公式如下：

（3）

由于上式中是很難得到的，采用如下估計方式：

（4）。

5.曲線擬合技術用于修復圖像中黑白條紋的邊緣區域：由于高光區域的去除破環了條紋的完整性，這會影響到后期對條紋的提取，從而導致測量誤差；所以對于去除高光后的圖片首先進行條紋邊緣紋理修復，通過曲線擬合技術修復去除高光后待修復區域的投影條紋邊緣信息；公式如下：

（5）

通過一次曲線擬合的方式，由上而下的進行條紋邊緣修復。

6.根據權利要求4所述基于顏色信息的結構光測量高反射率物體的方法，其特征在于，對于修復完邊緣紋理信息的圖像，通過計算樣本塊匹配的方式進行修復剩下待修復區域；主要計算匹配塊與樣本塊的相似度和幾何距離；

計算匹配塊與樣本塊的相似度公式如下：

(6)

計算匹配塊與樣本塊的幾何距離公式如下：

(7)

判斷該匹配塊是否為最佳匹配塊公式如下：

（8）

判斷出最優匹配塊后，即將該匹配塊填充到該待修復區域；然后再繼續進行下一個待修復區域樣本塊的選取，后繼續尋找最佳匹配塊；如此迭代，直至修復完整個待修復區域。