[發明專利]深度圖像的獲取方法及裝置、單目散斑結構光系統

有效

• 申請號: 202110273685.7
• 申請日: 2021-03-11
• 公開（公告）號: CN112927280B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 薛遠;戶磊;王亞運;李緒琴;季棟
• 申請（專利權）人: 北京的盧深視科技有限公司;合肥的盧深視科技有限公司
• 主分類號: G06T7/521
• 分類號: G06T7/521
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 衡滔

本申請提供一種深度圖像的獲取方法及裝置、單目散斑結構光系統。深度圖像的獲取方法，應用于單目散斑結構光系統中的圖像處理設備，所述單目散斑結構光系統中還包括散斑投射器和相機，所述散斑投射器用于在被拍攝物體上投射散斑，所述相機用于采集所述被拍攝物體的散斑圖像；所述獲取方法包括：獲取所述相機當前采集的場景散斑圖像；基于預先存儲的參考散斑圖像和預設的變形函數確定所述場景散斑圖像的各個像素點的視差；所述變形函數用于描述場景散斑圖像相較于所述參考散斑圖像的變形；基于所述場景散斑圖像的各個像素點的視差確定所述場景散斑圖像對應的深度圖像。該方法用以實現深度圖像的有效且準確的獲取。

技術領域

本申請涉及圖像處理技術領域，具體而言，涉及一種深度圖像的獲取方法及裝置、單目散斑結構光系統。

背景技術

在單目散斑結構光系統中，先預存一張已知位置的散斑圖像作為參考圖像，在實際應用時，任意場景的散斑圖像與該參考圖像進行同名點的匹配，從而獲得視差，基于視差可以獲取對應的深度圖像。

但是，針對被拍攝面形狀較為復雜的結構光，如果深度方向具有較大落差時，或被拍攝面的法線方向與光軸方向接近時，不能準確地確定視差，或者不能確定視差，進而無法實現深度圖像的有效和準確的獲取。

發明內容

本申請實施例的目的在于提供一種深度圖像的獲取方法及裝置、單目散斑結構光系統，用以實現深度圖像的有效且準確的獲取。

第一方面，本申請實施例提供一種深度圖像的獲取方法，應用于單目散斑結構光系統中的圖像處理設備，所述單目散斑結構光系統中還包括散斑投射器和相機，所述散斑投射器用于在被拍攝物體上投射散斑，所述相機用于采集所述被拍攝物體的散斑圖像；所述獲取方法包括：獲取所述相機當前采集的場景散斑圖像；基于預先存儲的參考散斑圖像和預設的變形函數確定所述場景散斑圖像的各個像素點的視差；所述變形函數用于描述場景散斑圖像相較于所述參考散斑圖像的變形；基于所述場景散斑圖像的各個像素點的視差確定所述場景散斑圖像對應的深度圖像。

在本申請實施例中，對現有技術無法有效且準確地獲取深度圖像的原因進行分析：被拍攝曲面較復雜時，場景圖像相較于參考圖像具有較大的變形，導致獲取的視差不準確，或者無法獲取視差，進而無法實現深度圖像的有效且準確的獲取。基于該分析，通過預設的用于描述場景散斑圖像相較于參考散斑圖像的變形的變形函數對場景散斑圖像的各個像素點的視差進行獲取，在加入變形函數之后，避免由于圖像的變形所導致的視差無法獲取或者無法準確獲取，實現準確且有效地確定視差，進而能夠準確且有效地獲取深度圖像。

作為一種可能的實現方式，所述基于所述參考散斑圖像和預設的變形函數確定所述場景散斑圖像的各個像素點的視差，包括：基于所述變形函數選取待獲取值的變形參數；針對所述場景散斑圖像的指定像素點，通過所述參考散斑圖像的所述指定像素點對應的像素點的坐標和所述變形參數確定所述指定像素點的坐標；基于預設的匹配函數、所述指定像素點的坐標、所述指定像素點對應的像素點的坐標、所述指定像素點的鄰域窗口、所述指定像素點對應的像素點的鄰域窗口獲取所述變形參數的值；根據所述變形參數的值確定所述指定像素點的視差。

在本申請實施例中，在確定各個像素點的視差時，首先可以根據變形函數選取待獲取值的變形參數；然后通過參考散斑圖像和場景散斑圖像在匹配時的相關信息(包括相應的像素點坐標、相應的鄰域窗口、預設的匹配函數)，實現變形參數的值的有效且準確的獲取；在變形參數的值獲取之后，指定像素點的視差也可以對應確定，進而實現有效且準確地確定像素點視差。

作為一種可能的實現方式，所述基于預設的匹配函數、所述指定像素點的坐標、所述指定像素點對應的像素點的坐標、所述指定像素點的鄰域窗口、所述指定像素點對應的像素點的鄰域窗口獲取所述變形參數的值，包括：基于預設的匹配函數、所述指定像素點的坐標、所述指定像素點對應的像素點的坐標、所述指定像素點的鄰域窗口、所述指定像素點對應的像素點的鄰域窗口和預設的非線性迭代算法獲取所述變形參數的值。