[發(fā)明專利]一種陶瓷制品的深度圖補(bǔ)全方法、設(shè)備及存儲設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310362652.9
• 申請日: 2023-04-06
• 公開（公告）號: CN116385511A
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳鑫;陳金戈;梅義勝;黃貝諾;胡宸昱;李誠宇
• 申請（專利權(quán)）人: 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）
• 主分類號: G06T7/33
• 分類號: G06T7/33;G06T7/73;G06T7/80;G06T7/90;G06T5/00;G06T5/20;G06V10/74
• 代理公司: 武漢知產(chǎn)時代知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42238
• 代理人: 魏波

1.一種陶瓷制品的深度圖補(bǔ)全方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1、利用彩色相機(jī)和雙目相機(jī)分別獲取陶瓷制品的彩色圖和深度圖；

S2、將彩色圖和深度圖進(jìn)行圖像配準(zhǔn)，將深度圖圖像坐標(biāo)下的點轉(zhuǎn)換到彩色坐標(biāo)下，使兩幅圖像在同一場景的像素位置一一對應(yīng)；

S3、計算坐標(biāo)轉(zhuǎn)換后深度圖的每個像素點的濾波鄰域范圍Ω；

S4、計算像素空間距離權(quán)重中的參數(shù)σ_r；

S5、計算像素顏色相似度權(quán)重中的參數(shù)σ_c；

S6、將補(bǔ)全前的深度圖、鄰域范圍Ω、像素空間距離權(quán)重中的參數(shù)σ_r、像素顏色相似度權(quán)重中的參數(shù)σ_c輸入聯(lián)合雙邊濾波算子，得到補(bǔ)全后的深度圖。

2.如權(quán)利要求1所述的一種陶瓷制品的深度圖補(bǔ)全方法，其特征在于：步驟S2中圖像配準(zhǔn)的過程如下:

S21、將深度圖的圖像坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成深度圖空間坐標(biāo)，如公式(1)：

式(1)中為深度圖空間坐標(biāo)系下的像素點，為深度圖圖像坐標(biāo)系下的像素點；Z＝S×f/d，S為雙目相機(jī)兩光軸間的距離，f為雙目相機(jī)焦距,d為雙目相機(jī)的視差；K_d為雙目相機(jī)內(nèi)參；

S22、將深度圖空間坐標(biāo)系下的像素點轉(zhuǎn)換至世界坐標(biāo)系下，如式(2)：

式(2)中，P_w為世界坐標(biāo)系下的像素點；T_w2d為雙目相機(jī)的外參，通過張正友標(biāo)定法利用棋盤格標(biāo)定得出；

S23、將世界坐標(biāo)系的深度點P_w轉(zhuǎn)換到彩色坐標(biāo)系下的點如式(3)：

式(3)中T_w2c為彩色攝像頭外參，通過張正友標(biāo)定法利用棋盤格標(biāo)定得出；

S24、將彩色相機(jī)坐標(biāo)系下的深度點映射到Z＝1的彩色平面上點如公式(4)：

式(4)中，K_c為彩色相機(jī)的內(nèi)參，通過相機(jī)內(nèi)部的sdk獲取,表示按z軸歸一化。

3.如權(quán)利要求1所述的一種陶瓷制品的深度圖補(bǔ)全方法，其特征在于：步驟S3具體為：在深度圖像中計算每個空洞像素點m×m鄰域內(nèi)非零像素點的占比T，若TQ，其中Q為預(yù)設(shè)閾值，則濾波鄰域Ω設(shè)為m×m；否則m＝m+Δm，Δm為預(yù)設(shè)步長，并再次判斷T和Q的大小，直到求出最佳濾波鄰域Ω。

4.如權(quán)利要求3所述的一種陶瓷制品的深度圖補(bǔ)全方法，其特征在于：步驟S4像素空間距離權(quán)重中的參數(shù)σ_r的計算公式如下：

式(5)中，σ_r(max)為參數(shù)σ_r允許的最大值，m為鄰域的邊長，m₀為鄰域邊長的初始預(yù)設(shè)值；參數(shù)σ_r是在最佳濾波鄰域Ω的邊長m下得出最佳距離權(quán)重。

5.如權(quán)利要求4所述的一種陶瓷制品的深度圖補(bǔ)全方法，其特征在于：步驟S5中引入結(jié)構(gòu)相似度SSIM評價標(biāo)準(zhǔn)計算像素顏色相似度權(quán)重中的參數(shù)σ_c，其計算式如(6)所示：

式(6)中，σ_c(max)為參數(shù)σ_c允許的最大值；S_SSIM(r,g,b)表示彩色圖像RGB3個通道各自的SSIM值；

其中SSIM值為亮度、對比度和結(jié)構(gòu)3個因素的乘積，其中亮度、對比度和結(jié)構(gòu)分別采用每個空洞點鄰域內(nèi)像素均值u_x?u_y、標(biāo)準(zhǔn)差σxσ_y和協(xié)方差σ_xy表示，其計算公式如式(7)：

S_SSIM(x,y)為單項通道的結(jié)構(gòu)相似度，計算深度圖與彩色圖的結(jié)構(gòu)相似度時，取RGB?3個通道的平均值作為最后結(jié)果；u_x為圖像坐標(biāo)x的像素均值；u_y為圖像坐標(biāo)y的像素均值；σ_x為圖像坐標(biāo)x的像素標(biāo)準(zhǔn)差；σ_y為圖像坐標(biāo)y的像素標(biāo)準(zhǔn)差。