[发明专利]用于实时运动伪影处理和去噪的方法和系统

权利要求书

1.一种用于对渡越时间(ToF)传感器图像进行实时运动伪影处理和去噪的方法，所述ToF传感器图像对应于在发送经调制的发送信号s(t)之后由ToF传感器接收到的接收信号r(t)，所述方法包括：

根据所述发送信号s(t)和所述接收信号r(t)来计算互相关函数c(τ)在多个时间上间隔的位置或相位处的值，从而得到多个相应的互相关值[c(τ₀),c(τ₁),c(τ₂),c(τ₃)]；

根据所述多个互相关值[c(τ₀),c(τ₁),c(τ₂),c(τ₃)]得到深度图D，所述深度图D具有代表针对每个像素的到所述发送信号s(t)所入射到的物体的一部分的距离的值；

根据所述多个互相关值[c(τ₀),c(τ₁),c(τ₂),c(τ₃)]得到引导图像(I；I’)，所述引导图像(I；I’)为具有良好限定的边缘的图像，以及

基于所述深度图D和所述引导图像(I；I’)来生成输出图像D’，所述输出图像D’包括深度图D的边缘保持和平滑的形式，所述边缘保持来自于引导图像(I；I’)。

2.根据权利要求1所述的方法，包括连续获得多个相移图像，每个相移图像对应于相应的时间上间隔的位置或相位。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，每个互相关值[c(τ₀),c(τ₁),c(τ₂),c(τ₃)]对应于多个相移图像中的一个，并且所述引导图像(I；I’)是从所述相移图像生成的。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述相移图像包括振幅图像。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，得到所述引导图像包括：基于一个或多个预定标准，从多个先前获得的相移图像中选择相移图像作为所述引导图像。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述预定标准包括将具有如下特征的所述相移图像选择为所述引导图像：(ⅰ)具有通过运动伪影而退化的所述物体的最大振幅，(ⅱ)具有最大物体边缘锐度值，(ⅲ)具有最佳边缘对比度和/或图像SNR，(ⅳ)具有最大平均空间振幅或(ⅴ)未损坏。

7.根据权利要求1所述的方法，包括使用引导滤波器(GF)来将有效深度测量应用于先前标识的由于运动伪影而导致的损坏深度像素。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，生成输出图像D’包括如下确定所述输出图像D’：

其中

其中，

其中，

其中，和分别为w_k中I的平均数和方差，|w|为w_k中的像素数量，w_k为窗大小，ε为不利于大a_k的正则化参数，w_i为以像素i为中心的窗，并且为w_k中D的平均数。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，生成输出图像D’包括：

对所述引导图像I进行滤波以生成去噪引导图像I’；以及

基于所述深度图D和所述去噪引导图像I’来生成输出图像D’。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，对所述引导图像I进行滤波以生成去噪引导图像I’包括使用引导滤波器来执行所述滤波。