[发明专利]深度图像采集装置和深度图像采集系统及其图像处理方法

权利要求书

1.一深度图像采集系统，其特征在于，包括：

至少两红外成像单元；

至少一彩色成像单元；

一散斑投射单元；和

一图像处理单元，在工作的过程中，所述散斑投射单元投射红外光，所述两红外成像单元接收目标物体反射的红外光，得到两红外图像，所述彩色成像单元采集RGB图像，各所述红外图像和所述RGB图像被传送至所述图像处理单元，所述图像处理单元将各所述红外图像和所述RGB图像融合得到彩色深度图像；

其中所述图像处理单元将两所述红外单元处理合成一深度图像，再将所述深度图像和所述RGB图像融合得到所述彩色深度图像；

其中所述图像处理单元在融合图像的过程中，先将所述深度图像坐标按预定方式映射到所述RGB图像形成深度种子；再寻找RGB图像中每个像素与之空间距离和彩色距离最小的n个种子；根据选取的种子计算每个像素的深度：D＝D1*q1+…+Dn*qn，其中D为所述像素深度，D1…Dn为最近n个种子的深度，qi为(1/di)/((1/d1)+…+(1/dn))；

其中所述图像处理单元在融合图像的过程中，通过获取公式di＝kd*dd+kc*dc中最小的n个值，寻找RGB图像中每个像素与之空间距离和彩色距离最小的n个种子，其中dd与dc分别为空间距离及彩色距离，参数kd、kc与n为可调参数。

2.根据权利要求1所述的深度图像采集系统，其中所述两红外成像单元向所述图像处理单元输出Bayer格式视频图像。

3.根据权利要求1所述的深度图像采集系统，其中所述图像处理单元将所述两红外图像进行去噪处理后合成所述深度图像。

4.根据权利要求3所述的深度图像采集系统，其中所述去噪处理为去除深度与临近像素均存在较大差异的像素。

5.根据权利要求1所述的深度图像采集系统，其中所述图像处理单元对所述RGB图像去噪处理后，将所述RGB图像和所述两红外图像融合。

6.根据权利要求1所述的深度图像采集系统，其中所述图像处理单元被设置有至少一输出接口，以便于通信连接于一电子设备，输出所述彩色深度图像。

7.根据权利要求1所述的深度图像采集系统，其中所述图像处理单元向所述两红外成像单元、所述彩色成像单元、所述散斑投射单元传送同步信号，同步所述红外成像单元、所述彩色成像单元和所述散斑投射单元。

8.根据权利要求1至7任一所述的深度图像采集系统，其中所述图像处理单元在融合图像的过程中，先将所述深度图像坐标依据公式：[u,v,1]＝M*[R|T]*[X,Y,Z]，映射到所述RGB图像形成深度种子，其中u,v为RGB图像中的坐标，[X,Y,Z]为红外散斑双目深度图合成的数据，R、T分别为将深度图坐标系转换到RGB相机坐标系的旋转矩阵和平移矩阵，M为RGB相机内参。

9.根据权利要求8所述的深度图像采集系统，其中所述像素与选取的种子的最短路径中不包含飞点，否则舍弃当前种子寻找下一种子。