[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(chǔ)設(shè)備

在審

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

本發(fā)明公開了一種陶瓷制品的深度圖補(bǔ)全方法、設(shè)備及存儲(chǔ)設(shè)備，方法具體如下：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；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(diǎn)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(duì)應(yīng)；計(jì)算坐標(biāo)轉(zhuǎn)換后深度圖的每個(gè)像素點(diǎn)的濾波鄰域范圍Ω；計(jì)算像素空間距離權(quán)重中的參數(shù)σsubgt;r/subgt;；計(jì)算像素顏色相似度權(quán)重中的參數(shù)σsubgt;c/subgt;；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)σsubgt;r/subgt;、像素顏色相似度權(quán)重中的參數(shù)σsubgt;c/subgt;輸入聯(lián)合雙邊濾波算子，得到補(bǔ)全后的深度圖。本發(fā)明有益效果是：彌補(bǔ)傳統(tǒng)深度圖補(bǔ)全方法對(duì)陶瓷制品適應(yīng)性差的缺陷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及深度圖補(bǔ)全領(lǐng)域，尤其涉及一種陶瓷制品的深度圖補(bǔ)全方法、設(shè)備及存儲(chǔ)設(shè)備。

背景技術(shù)

深度圖補(bǔ)全是計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域中的一個(gè)經(jīng)典研究課題，其通常通過利用高分辨率的RGB圖像信息進(jìn)行引導(dǎo)，從一張稀疏的深度圖，預(yù)測并修復(fù)出高質(zhì)量的深度圖，并用于機(jī)器人、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和三維重建等。

目前，該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于無人機(jī)測距，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，工業(yè)自動(dòng)化等多個(gè)領(lǐng)域。另一方面，陶瓷制品在市場分額越來越大，其中一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)是陶瓷制品的識(shí)別，也就是得到深度信息，然而在復(fù)雜光源條件下，陶瓷表面受光反射影響大，現(xiàn)有設(shè)備獲取的深度圖像大多存在噪聲干擾以及部分深度區(qū)域缺失的問題，目前對(duì)陶瓷制品的深度補(bǔ)全還是一片空白，因此對(duì)陶瓷制品的深度信息補(bǔ)全進(jìn)行研究是十分有必要的。

目前關(guān)于深度圖像補(bǔ)全的方法可分為兩種，基于單幅深度圖像的補(bǔ)全方法和基于彩色圖像引導(dǎo)的深度圖像補(bǔ)全方法。其中，基于單幅深度圖像的補(bǔ)全方法，具體是利用原始深度圖像中的有效像素，通過插值和優(yōu)化函數(shù)等相關(guān)方法對(duì)原深度圖中有效像素的具體位置、像素灰度值以及梯度等先驗(yàn)信息進(jìn)行計(jì)算，再擬合求取待修復(fù)位置的像素值，該方法填充完的深度圖像的物體邊緣十分模糊，不適合邊緣長的陶瓷制品。基于彩色圖像引導(dǎo)的深度圖像補(bǔ)全方法有馬爾可夫隨機(jī)場優(yōu)化法、聯(lián)合雙邊濾波法等，主要是利用同場景的彩色圖像和深度圖像之間存在的對(duì)應(yīng)關(guān)系來指導(dǎo)深度圖像進(jìn)行噪聲去除與空洞修復(fù)，由于無法準(zhǔn)確估計(jì)濾波領(lǐng)域范圍和權(quán)重參數(shù)，該方法對(duì)陶瓷制品的深度圖空洞修復(fù)不夠準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決傳統(tǒng)深度圖補(bǔ)全方法對(duì)復(fù)雜光源環(huán)境陶瓷制品的深度圖補(bǔ)全效果較差的問題，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N陶瓷制品的深度圖補(bǔ)全方法、設(shè)備及存儲(chǔ)設(shè)備，該方法提出自適應(yīng)算法，根據(jù)有效像素占比確定每個(gè)空洞像素點(diǎn)的濾波鄰域范圍，通過鄰域大小計(jì)算空間距離權(quán)重項(xiàng)參數(shù)，引入結(jié)構(gòu)相似度(SSIM)作為顏色相似權(quán)重項(xiàng)參數(shù)的計(jì)算指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)深度缺失值的修復(fù)。方法具體包括以下步驟：

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(diǎn)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(duì)應(yīng)；

S3、計(jì)算坐標(biāo)轉(zhuǎn)換后深度圖的每個(gè)像素點(diǎn)的濾波鄰域范圍Ω；

S4、計(jì)算像素空間距離權(quán)重中的參數(shù)σ_r；

S5、計(jì)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。

一種存儲(chǔ)設(shè)備，所述存儲(chǔ)設(shè)備存儲(chǔ)指令及數(shù)據(jù)用于實(shí)現(xiàn)一種陶瓷制品的深度圖補(bǔ)全方法。

一種陶瓷制品的深度圖補(bǔ)全設(shè)備，包括：處理器及存儲(chǔ)設(shè)備；所述處理器加載并執(zhí)行存儲(chǔ)設(shè)備中的指令及數(shù)據(jù)用于實(shí)現(xiàn)一種陶瓷制品的深度圖補(bǔ)全方法。

本發(fā)明提供的有益效果是：彌補(bǔ)了傳統(tǒng)深度圖補(bǔ)全方法對(duì)陶瓷制品適應(yīng)性差的缺陷。

附圖說明