[發明專利]深度相機寬動態方法、系統、計算機設備和存儲介質

在審

• 申請號: 202011614629.7
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112700394A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 方利紅;任彬
• 申請（專利權）人: 杭州艾芯智能科技有限公司
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50;G06T7/90
• 代理公司: 杭州裕陽聯合專利代理有限公司 33289
• 代理人: 顧晨

本申請涉及一種深度相機寬動態方法、系統、計算機設備和存儲介質。方法包括以下步驟：確定當前的曝光脈沖頻率并記錄當前的幀圖像作為關鍵幀圖像；以關鍵幀圖像頻率為基準分別取若干不同比例的脈沖頻率的圖像和關鍵幀圖像組成圖像合成序列；根據圖像合成序列及對應的曝光脈沖頻率序列估算相機響應函數；根據相機響應函數計算寬動態范圍圖像，輸出到顯示設備。本發明以當前曝光脈沖強度下的圖像作為關鍵幀，分別在不同比例脈沖強度下得到一幅圖像，最后利用得到的多張圖像合成當前輸出圖像合成序列，通過圖像合成序列及對應的曝光脈沖頻率序列計算得到寬動態范圍圖像，提高后續算法的工作精度。

技術領域

本申請涉及深度相機技術領域，特別是涉及一種深度相機寬動態方法、系 統、計算機設備和存儲介質。

背景技術

隨著深度相機應用的普及，深度相機在使用過程中，遇到了越來越多的問 題，其中一個非常突出的問題是，在深度相機量程范圍內，處于不同量程刻度 上的物體由于距離差異進而會產生不同距離刻度上的曝光差異，同時這種曝光 差異會影響IR(近紅外)以及Depth的圖像成像質量以及后續的判斷處理；例 如在相機的激光光源陣列較低工作脈沖下，靠近相機的距離刻度上的物體可能 處于正常或欠曝狀態，較遠距離刻度上的物體可能就完全處于沒有曝光的狀態 (深度傳感器接受量為零)，反映在8bit的IR圖像上為近處物體細節模糊或較 暗而較遠處物體完全不可見，Depth圖像僅有近處的物體存在一部分深度信息 而遠處物體深度信息全為零，在基于IR和Depth圖像的識別、環境模型構建任 務中由于圖像細節或部分信息缺失將會影響算法的工作精度。

發明內容

基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種深度相機寬動態方法、系統 、計算機設備和存儲介質。

一種深度相機寬動態方法，包括以下步驟：

確定當前的曝光脈沖頻率并記錄當前的幀圖像作為關鍵幀圖像；

以關鍵幀圖像頻率為基準分別取若干不同比例的脈沖頻率和關鍵幀圖像頻 率組成曝光脈沖序列，同時獲取若干不同比例的脈沖頻率的圖像和關鍵幀圖像 組成圖像合成序列；

根據圖像合成序列及對應的曝光脈沖頻率序列估算相機響應函數；

根據相機響應函數計算寬動態范圍圖像，輸出到顯示設備。

作為一種實施方式，所述關鍵幀圖像包括IR圖像和Depth圖像，所述圖像 合成序列包括IR圖像合成序列和Depth圖像合成序列。

作為一種實施方式，還包括以下步驟：

根據IR圖像合成序列獲取Depth圖像合成序列中Depth圖像融合的權重矩陣 ；

根據權重矩陣對Depth圖像進行融合，完成Depth的寬動態范圍圖像。

作為一種實施方式，所述根據IR圖像合成序列獲取Depth圖像合成序列中D epth圖像融合的權重矩陣，根據權重矩陣對Depth圖像進行融合，完成Depth的 寬動態范圍圖像，具體包括以下步驟：

對IR圖像合成序列中的若干IR圖像進行歸一化處理；

計算各自IR圖像的亮度，生成與IR圖像對應的亮度圖序列；

結合亮度圖序列、高曝光圖像閾值及低曝光圖像閾值生成多張權重圖；

根據多張權重圖融合生成Depth的寬動態范圍圖像。

作為一種實施方式，所述根據圖像合成序列及對應的曝光脈沖頻率序列估 算相機響應函數，具體包括以下步驟：

根據預先的采樣點和圖像像素、曝光量估算相機響應函數；

計算相機響應函數的反向函數完成IR的寬動態范圍圖像。