[发明专利]用于提高飞行时间相机精度的方法

权利要求书

1.一种用于提高飞行时间相机的精度的方法，其特征在于，采用实时获得场景三维成像的飞行时间相机,所述相机发射经过调制的近红外光信号，通过计算发射光信号到目标物体的时间或相位与返回光信号回到传感器的时间或相位之间的差值，以高帧率同时获取幅值图像和深度图像，从而三维重建、医疗技术等计算机视觉场景，并通过对飞行时间相机进行深度补偿和进一步通过结合高分辨率相机对飞行时间图像特征点位置校正，实现对飞行时间精度的提升。

2.根据权利要求1所述的用于提高飞行时间相机的精度的方法，其特征在于，所述飞行时间相机的深度补偿方法，包括利用飞行时间相机对平面场景进行拍摄，在每个位置连续获得多幅图像，拍摄不同距离下的一组深度图像，通过对每个位置下连续拍摄的多幅深度图像的每个像素点进行基于高斯噪声的深度图像的随机噪声去除，获得优化后的深度图像，由深度图像像素点的相位值计算获得每个像素点沿径向方向的距离值，同时将每个距离下的深度图像拟合成为空间平面作为地面真实值，通过计算每个位置下拍摄的深度图像与拟合后的空间平面的每个像素点在径向方向的误差，获得了一组深度-误差数据，使用多项式函数拟合深度-误差数据，获得每个像素点的深度-误差模型，进而用于实际拍摄的深度图像的每个像素点的误差补偿。

3.根据权利要求2所述用于提高飞行时间相机的精度的方法，其特征在于，所述结合高分辨相机对飞行时间图像进行特征点位置校正的方法为，将飞行时间相机和高分辨率相机共同固定在标定平台上，通过对飞行时间相机和高分辨率相机进行联合标定获得每个相机内参矩阵以及高分辨率相机相对于飞行时间相机的相对位姿关系，利用飞行时间相机拍摄的幅值图提取亚像素特征点，并确定其所处的周围的四个像素位置，然后再同时拍摄获得深度图中定位像素点及其深度值，利用高分辨率相机相对于飞行时间相机的相对位姿关系，将深度图像中像素点及深度值投影到高分辨率图像中，在纹理特征更加丰富的高分辨率彩色图中寻找与幅值图对应区域对应的更加精确的特征点，利用像素距离加权的方法计算获得该点的深度值，将优化后的特征点利用相对位姿关系反投影到深度图像中获得在深度图中更精确的特征点位置。