[发明专利]一种融合的深度测量方法及测量装置

权利要求书

1.一种融合的深度测量方法，对场景区域的距离进行测量，其特征在于，所述测量方法包括：

控制发射模块对所述场景区域发射脉冲光束；

通过单光子雪崩二极管图像传感器接收所述脉冲光束的反射信号，并输出往返所述脉冲光束与所述反射信号的渡越时间的电信号；其中，单光子雪崩二极管图像传感器探测到单光子，从而产生一个数字脉冲，通过时间数据转换器电路记录数字脉冲产生的时刻，对相应时间区间内的单光子计数累加值进行加一操作，输出多组光子飞行时间信息，得到时间数据，将时间数据按照同样的方式累加在相应的时间区间中，并通过单光子计数电路得到相应的单光子计数直方图，对单光子计数直方图进行峰值判断，确定光子在场景区域与发射模块之间飞行所需要的渡越时间的电信号并输出；

通过左图像传感器和右图像传感器，分别采集所述场景区域的左图像和右图像；所述左图像传感器和右图像传感器为两个RGB图像传感器，或，所述左图像传感器和右图像传感器为一个RGB图像传感器与一个灰度传感器的组合；

对所述渡越时间的电信号进行处理以获取第一深度图像，并将所述第一深度图像转换为第一视差图像；

对所述左图像与所述右图像进行立体匹配，以获取第二视差图像；其中，选取所述第一视差图像上的像素点作为种子点，引导所述左图像和所述右图像进行立体匹配以获得所述第二视差图像，具体采用以下公式：

式中，(x,y₀)为右图像每个视差范围内的像素点，P_D(x₀,y₀)为第一深度图像上深度值Z(x₀,y₀)在点(x₀,y₀)处的视差值，θ为选定的参数，用来调节深度距离代价函数的范围，以设定像素点(x,y₀)的深度距离代价函数C(x,y₀)的阈值，若右图像上的某像素点(x,y₀)的深度距离代价函数的值在阈值范围之内，则该像素点为种子点，计算左图像与右图像的视差值，以获得第二视差图像；若右图像上的某像素点(x,y0)的深度距离代价函数的值在阈值范围之外，则该点为非种子点，则将在双目立体匹配时将沿其水平方向搜索最近一个种子点将其视差值赋予该点；

对所述第一视差图像与所述第二视差图像进行融合，以获取目标图像，包括：

根据所述第一视差图像，获取第一可信度函数r_t；

其中，σ_d为第一深度图像上的点(x₀,y₀)的视差标准差，σ_min为接收到的景深最近处最亮像素的标准差，σ_max为接收到的景深最远出最暗像素的标准差；

根据自适应加权算法计算双目相机获取的第二视差图像，并获取第二可信度函数；

根据所述第一可信度函数和所述第二可信度函数构成不同的权重，对所述第一视差图像与所述第二视差图像进行融合，以获取像素融合视差；

根据所述像素融合视差对场景区域进行三维重建，以获取所述目标图像。

2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，对所述场景区域发射脉冲光束包括：

产生所述脉冲光束；

调整所述脉冲光束的发散度；

对所述脉冲光束进行导向，以指示所述脉冲光束发散至所述场景区域的各个方向。