[发明专利]低光照弱对比复杂环境下的深度相机视觉增强方法及系统

权利要求书

1.一种低光照弱对比复杂环境下的深度相机视觉增强方法，其特征在于，该深度相机视觉增强方法包括：

步骤S10，获取深度相机彩色图和深度图，并进行所述彩色图和深度图的标定以及彩色图与深度图之间的配准，获得标定后配准的彩色图和深度图对；

步骤S20，通过多尺度高斯滤波器获取所述彩色图和深度图对中的彩色图的各个点光源共同作用下受光面的照度分量分布图，对所述照度分量分布图进行区域采样，获得每一个单个点光源独立作用下的照度分量，基于所述单个点光源独立作用下的照度分量通过反馈调节进行所述彩色图的主动亮度均衡，获得均衡彩色图；

步骤S30，对所述均衡彩色图进行自适应特征增强，获得增强彩色图；

步骤S40，提取所述增强彩色图的纹理特征，并基于所述增强彩色图的纹理特征进行所述彩色图和深度图对中的深度图的相似区域划分，获得所述深度图的相似纹理区域集合；

步骤S50，分别基于所述深度图的相似纹理区域集合中每一个相似纹理区域内的有效测量点，对无效测量点进行修复，获得增强深度图。

2.根据权利要求1所述的低光照弱对比复杂环境下的深度相机视觉增强方法，其特征在于，步骤S10包括：

将深度相机彩色图与深度图的成像平面对齐，并分别建立彩色图像素点与实际环境空间点、深度图像素点与实际环境空间点的准确映射关系，获得标定后配准的彩色图和深度图对。

3.根据权利要求1所述的低光照弱对比复杂环境下的深度相机视觉增强方法，其特征在于，基于所述单个点光源独立作用下的照度分量通过反馈调节进行所述彩色图的主动亮度均衡，其方法为：

I′_out(i，k)＝I_in(i，k)+I_out(i，k)

I_out(i，k)＝(1-α)I_out(i，k-1)+α[255-i_in(i，k)]

其中，I′_out(i，k)代表k时刻第i个点光源进行主动亮度均衡后的等效照度，I_in(i，k)代表k时刻第i个点光源进行主动亮度均衡前的等效照度，I_out(i，k)和I_out(i，k-1)分别代表k时刻和k-1时刻第i个点光源的补偿照度，α为预设的控制系数。

4.根据权利要求1所述的低光照弱对比复杂环境下的深度相机视觉增强方法，其特征在于，步骤S30包括：

步骤S31，计算所述亮度均衡彩色图各像素值的均值和标准差；

步骤S32，构建模糊推理系统，并将所述均值和标准差作为系统输入变量，结合预先设定的隶属度函数和模糊规则通过模糊推理获得限制对比度自适应直方图均衡化算法中的最佳裁剪阈值和伽马校正算法中的最佳伽马校正系数；

步骤S33，基于所述最佳伽马校正系数，通过伽马校正算法进行所述亮度均衡彩色图的自适应亮度均衡，基于所述最佳裁剪阈值，对自适应亮度均衡后的图像进行限制对比度自适应直方图均衡；

步骤S34，对自适应直方图均衡后的图像进行双边滤波，获得增强彩色图。

5.根据权利要求4所述的低光照弱对比复杂环境下的深度相机视觉增强方法，其特征在于，基于所述最佳伽马校正系数，通过伽马校正算法进行所述亮度均衡彩色图的自适应亮度均衡，其方法为：

其中，F_o(x，y)代表位于(x，y)的像素点进行自适应亮度均衡后的照度分量，F_i(x，y)代表位于(x，y)的像素点进行自适应亮度均衡前的照度分量，F(x，y)代表位于(x，y)的像素点的亮度值，M为当前图像照度分量均值，为最佳伽马校正系数。