[发明专利]深度信息摄像模组的RGB-D图像合成优化系统及其方法

说明书

一深度信息摄像模组的RGB‑D图像合成优化系统，供优化一深度信息摄像模组的RGB‑D图像合成效果。该深度信息摄像模组的RGB‑D图像合成优化系统包括一标定模块，一对齐量化模块和一调整优化模块。该标定模块可通信地连接于该深度信息摄像模组，供标定该深度成像模块和该RGB成像模块的标定参数；该对齐量化模块可通信地连接于该深度信息摄像模组和该标定模块，供量化该IR图像和该RGB图像的特征点对齐效果，以间接地量化该深度图像数据和该RGB图像的对齐效果。该调整优化模块根据该对齐量化模块的量化对齐结果，调整该深度成像模块和该RGB成像模块的标定参数。

技术领域

本发明涉及一三维成像领域，尤其涉及一深度信息摄像模组的RGB-D图像合成优化系统及其方法。

背景技术

随着光学测量以及计算机视觉的发展，光学三维测量技术逐渐成熟，并被应用于人类生产生活的各个领域，例如无人机的自动跟踪和避障系统，增强现实(AugmentedReality)、虚拟现实(Virtual Reality)、3D建模等。

基于结构光技术的三维成像技术，其需要主动投射结构光到被测目标，以通过结构光的变形或飞行时间等来确定被测目标的深度信息。传统的结构光三维成像模组,例如TOF深度信息摄像模组和散斑结构光深度信息摄像模组，其所采集的被测目标的图像仅包括被测目标的灰度信息和距离信息。因此，为了弥补三维成像模组在采集深度图像数据时所损失的色彩纹理信息，现有的三维成像模组通常会集成一RGB成像模块，以通过该RGB成像模块采集被测目标的彩色条纹信息，并进一步地将RGB图像和深度图像数据进行合成，获取被测目标的RGB-D图像。

然而，受限于该RGB成像模块和该深度成像模块的感光芯片的差异，该RGB-D图像不能在同一感光芯片上成像。也就是说，该RGB成像模块与该深度成像模块之间存在一定的位置差，其将导致由该深度成像模块所采集的该深度图像数据和由该RGB成像模块所获取的该RGB图像之间存在相应的视差。因此，在合成RGB图像和深度图像数据以进行重建或纹理贴附的过程中，该深度图像数据和该RGB图像之间需进行对齐，其对齐的准确度对场景重建的视觉效果有着重要的影响。

深度图像数据和RGB图像的对齐是三维重建研究领域的热门技术，其主流思想是对该深度成像模块和该RGB成像模块进行标定，并利用标定结果,深度数据和两成像模块之间的空间几何关系，进行图像对齐。然而，对于该深度图像数据和该RGB图像的对齐效果评价却主要依赖于人的主观评价，这极其不利于算法的客观评价和效率提升。其主要原因在于，想要量化评价深度图像数据和RGB图像的对齐效果和精度，必须依赖于RGB图像和深度图像数据的特征点提取和比对，然而提取深度图像数据特征点的技术不仅繁琐而且精度低，没有实际的产业利用价值。

进一步地，由于现有的深度图像数据和RGB图像的对齐效果评价主要依赖于人为主观感觉，因此，无法对RGB图像和深度图像数据的合成进行后续针对性的调整和优化，以提高该RGB-D的成像效果。

因此，在实际产业应用中，对于能够对三维成像模组的RGB图像和深度图像数据合成效果进行量化评价并进行优化的系统的需求是极其强烈的。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一深度信息摄像模组的RGB-D图像合成优化系统及其方法，其中所述RGB-D图像合成优化系统能够量化地评价所述深度图像数据和所述RGB图像的对齐效果。

本发明的另一目的在于提供一深度信息摄像模组的RGB-D图像合成优化系统及其方法，其中所述RGB-D图像合成优化系统能够基于所述深度图像数据和所述RGB图像的量化对齐评价效果，对所述RGB-D图像的合成效果进行调整和优化，以提升成像品质。

本发明的另一目的在于提供一深度信息摄像模组的RGB-D图像合成优化系统及其方法，其中所述RGB图像合成系统通过量化评价一IR图像和所述RGB图像的特征点对齐效果，来间接地量化评价所述深度图像数据和所述RGB图像的对齐效果。