[发明专利]一种去除局外点的平面拟合方法和装置

说明书

本申请提供了一种去除局外点的平面拟合方法和装置，该方法对深度图像中的有效深度数据点进行拟合，得到若干候选平面，通过计算有效深度数据点到候选平面的距离，在最大允许迭代次数范围内，对候选平面进行迭代循环，得到次优平面；然后对次优平面中的内点进行拟合，得到若干优选平面，对所述优选平面进行迭代寻优，采用从若干优选平面中筛选出局外点数量最少时的拟合平面即为最优平面。本申请中利用去除局外点进行平面拟合的方法，实质是一个不断迭代寻优的过程，可以根据实际场景设置不同的距离阈值，得到不同的平面拟合结果，不需要对深度图像进行预处理，便可以有效地去除局外点，获得的拟合平面更加准确，对测量和检测算法提供了保障。

技术领域

本申请涉及视觉图像技术领域，尤其涉及一种去除局外点的平面拟合方法和装置。

背景技术

在视觉图像领域，深度图像可以反映所拍摄物体的深度信息。深度图像中每个点的像素值可用于表征图像场景中某一点距离摄像机的远近，深度图像则直接反应了物体可见表面的三维几何形状。通过获取深度图像中的参考平面，可以实现物体的高度测量，体积测量以及相关的检测操作等。

由于拍摄环境的影响或者物体表面本身存在局外点(干扰缺陷)等因素，如图1所示，使获取的参考平面存在误差，导致测量和检测结果也会存在误差，现有技术中，均采用常规的平面拟合方法去除局外点，如最小二乘法、特征值法以及总体最小二乘法的点云数据平面拟合方法。

然而在相关技术中，上述平面拟合方法均存在一定的局限性，因此并没有设置去除局外点的相关操作步骤。因此，针对三维平面中存在局外点干扰信息，不能达到一种理想的快速和高精度有效的去除方式。

发明内容

本申请提供了一种去除局外点的平面拟合方法，以解决现有的平面拟合方法中由于存在一定的局限性，针对深度图像中的局外点并未涉及到有效的、理想的快速和高精度有效的去除方式的问题。

本申请解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

一种去除局外点的平面拟合方法，包括以下步骤：

随机选取深度图像中的有效深度数据点，所述有效深度数据点是指深度图像中掩膜值为true，数据信息为-32768～32767的数据点；

对所述有效深度数据点进行拟合，得到若干候选平面；

计算所述有效深度数据点到所述候选平面的距离；

在最大允许迭代次数范围内，对所述候选平面进行迭代循环，得到次优平面，所述次优平面是指所述候选平面中局外点数量最少时的平面，所述局外点是指所述距离大于预设距离阈值的有效深度数据点；

对所述次优平面中的内点进行拟合，得到若干优选平面，所述内点是指所述距离小于或等于预设距离阈值的有效深度数据点；

对所述优选平面进行迭代寻优，采用从若干优选平面中筛选出局外点数量最少时的拟合平面即为最优平面。

可选的，所述去除局外点的平面拟合方法，距离阈值的预设，包括：

根据深度图像实际的应用场景设定符合去除要求的距离阈值。

可选的，获取最大允许迭代次数，包括：

将置信度和局外点比例输入迭代优化模型，所述迭代优化模型通过下式计算出最大允许迭代次数：

其中，P为置信度，t为局外点的比例，K为最大允许迭代次数。

可选的，获取有效深度数据点，包括：

将深度图像数据中掩膜值为true，数据信息为-32768～32767的数据点作为有效深度数据点输出。

可选的，所述置信度的取值范围为[0，1]。