[发明专利]一种深度信息获取方法及装置

权利要求书

1.一种深度信息获取方法，包括如下步骤：

S100：确定ToF相机生成的深度图的像素点与双目摄像头中左右两个摄像头的图像的像素点之间的相对几何位置关系，以及ToF相机和左右两个摄像头的内部参数；

S200：采集所述ToF相机生成的深度图和所述两个摄像头的图像；

S300：将所述深度图转化为所述两个摄像头的图像对应像素点之间的双目视差值；

S400：利用转化后的双目视差值将ToF相机生成的深度图中的任一像素点映射到所述两个摄像头的图像对应的像素点坐标上，得到稀疏视差图；

S500：对ToF相机生成的深度图中的所有像素点执行步骤S400得到稠密视差图，进而得出更精确稠密的深度信息；或者用所述稀疏视差图逆校准步骤S200中所采集的ToF相机生成的深度图，从而输出更精确的深度信息；

其中，步骤S300进一步包括如下子步骤：

S3001：ToF相机生成的深度图用灰度图像表示，且深度值和距离成线性关系：d_t＝αG_t+β，其中，d_t为ToF相机测量得到的深度值，G_t为灰度值，α和β为系数；

S3002：双目视觉通过计算左右图像的视差值得到空间距离信息，双目视觉的深度计算公式为其中μ为摄像头物理点距，f为摄像头的焦距，s为左右摄像头之间的基线距离；

S3003：根据d＝d_t可得深度图中的灰度值和双目视差Δx的转换公式为

2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤S100进一步包括如下子步骤：

S1001：利用所述两个摄像头和ToF相机从多个角度拍摄棋盘格标定板图像；

S1002：求解出所述两个摄像头的内部参数，所述ToF相机的内部参数，以及所述两个摄像头和所述ToF相机之间的相对几何位置关系。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，

所述两个摄像头是两个性能指标相同、独立的两个摄像头，且左右对称、等距地排列在所述ToF相机的两侧，其光轴与所述ToF相机光轴平行、并处于同一基线上；和/或，

根据不同的需求对所述两个摄像头之间的基线进行调整；和/或，

所述ToF相机与左摄像头之间的基线距离根据需求进行调整；和/或，

所述两个摄像头是同型号的彩色摄像头，或者是一个彩色摄像头、另一个黑白摄像头；和/或，

所述两个摄像头中一个是高分辨率可变焦彩色摄像头、另一个是低分辨率彩色摄像头；和/或，

所述两个摄像头中一个是具有光学防抖功能的彩色摄像头、另一个是定焦彩色摄像头；和/或，

所述两个摄像头之间水平放置或垂直放置；和/或，

所述ToF相机跟所述两个摄像头的摆放位置不在一个水平线上或一个垂直线上，按智能设备结构需求摆放。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤S400进一步包括如下子步骤：

ToF相机生成的深度图中的任一像素点坐标(u₀,v₀)经标定后得到的相机的内部参数和ToF相机和左摄像头之间的相对几何位置关系转化到左摄像头的图像上的对应像素点位置坐标为(u_l,v_l)，则右摄像头的图像中的对应像素点(u_r,v_r)为u_r＝u_l+Δx₀，v_r＝v_l，其中Δx₀是在左右图像中对应点之间的视差值。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤S400和S500之间包括校正上述映射后的稀疏视差图步骤。