[发明专利]一种飞行时间深度相机运动伪差检测方法和装置

说明书

本发明提供了一种飞行时间深度相机运动伪差检测方法和装置，该方法包括：获取在同一景深下的彩色图像和深度图像，其中所述彩色图像由彩色相机获得，所述深度图像由飞行时间深度相机获得；建立所述深度图像的像素坐标到所述彩色图像的像素坐标的索引关系；在所述深度图像上选取一窗口，按所述索引关系找到对应的彩色图像，将所述深度图像对应的灰度图与所对应的彩色图像都进行图像变换；对图像变换后的彩色图像和灰度图像进行相关性分析，计算相关度；将所述相关度低于设定阈值的像素点判定为运动伪差点。应用本发明可有效检测出飞行时间深度相机深度图像运动伪差区域，提高深度图像准确度。

技术领域

本发明涉及飞行时间深度相机领域，具体涉及一种飞行时间深度相机的运动伪差检测方法和装置。

背景技术

深度相机可以用来感知环境的三维深度信息，因此被广泛应用于移动机器人导航，航天、航空，增强现实，测绘等领域。目前深度相机领域分为以结构光深度相机和飞行时间深度相为代表的主动式深度相机和以双目相机为代表的被动式深度相机。相比于被动式深度相机，主动式深度相机不需要大量计算就可以获取真实环境的距离信息，并且获取的距离信息更为可靠。

飞行时间深度相机是通过红外光源向目标物体连续发射光波，利用感光器件接收从目标物体返回的光，通过计算光往返的时间来计算出目标物体的深度。对于连续波调制的飞行时间深度相机在一个成像周期内，需接收到4幅不同相位的图像，利用运算平台计算出深度图像。由于4幅红外图像在不同时刻成像，当场景中存在运动物体时，运动物体在4幅红外图像中成像位置不同，就会产生运动伪差现象。因此运动伪差检测是飞行时间深度相机的一个重要课题。

目前现有的运动伪差解决办法主要包括，基于约束规则的运动伪差处理和基于飞行像素的运动伪差处理。基于约束规则的运动伪差处理，主要通过计算四幅红外图同一像素坐标位置下的强度值的补偿关系来进行伪差剔除。这种方法通常面对具有周期性边缘或者纹理密集的物体时表现不佳。另外一种基于飞行像素的伪差处理方法，则会容易将小目标物体剔除，甚至在不发生运动的情况，也会对目标物体的边缘像素剔除。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种飞行时间深度相机运动伪差检测方法和装置，以解决现有技术中存在的飞行像素误判问题，尤其是在面对复杂纹理的目标时这种方法表现卓著，而在静态情况下不会过度剔除物体边缘像素。

为了达到上述目的，本发明实施例公开如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种飞行时间深度相机运动伪差检测方法，包括：

获取在同一景深下的彩色图像和深度图像，其中所述彩色图像由彩色相机获得，所述深度图像由飞行时间深度相机获得；

建立所述深度图像的像素坐标到所述彩色图像的像素坐标的索引关系；

在所述深度图像上选取一窗口，按所述索引关系找到对应的彩色图像，将所述深度图像对应的灰度图与所对应的彩色图像都进行图像变换；

对图像变换后的彩色图像和灰度图像进行相关性分析，计算相关度；

将所述相关度低于设定阈值的像素点判定为运动伪差点。

第二方面，本发明实施例提供一种飞行时间深度相机运动伪差检测装置，包括：

获取单元，用于获取在同一景深下的彩色图像和深度图像，其中所述彩色图像由彩色相机获得，所述深度图像由飞行时间深度相机获得；

索引关系建立单元，用于建立所述深度图像的像素坐标到所述彩色图像的像素坐标的索引关系；

图像变换单元，用于在所述深度图像上选取一窗口，按所述索引关系找到对应的彩色图像，将所述深度图像对应的灰度图与所对应的彩色图像都进行图像变换；

相关度计算单元，用于对图像变换后的彩色图像和灰度图像进行相关性分析，计算相关度；