[发明专利]一种深度图姿态校正方法、系统、计算机设备及存储介质

权利要求书

1.一种深度图姿态校正方法，其特征在于，所述方法包括：

将深度图上ROI区域内的像素点转为点云，对所述点云进行基于正交多项式的平面拟合，并根据拟合平面生成姿态校正矩阵；

根据所述姿态校正矩阵对所述点云进行姿态校正，求取校正后的点云的AABB最小包围盒，并根据所述AABB最小包围盒的几何中心点的X和Y坐标以及校正后基准面的Z坐标生成刚体变换矩阵，以将所述AABB最小包围盒的左下角点移动到Z轴上且将基准面与XY平面重合；

根据待输出图像的大小和所述AABB最小包围盒的比例重新计算点云的缩放比，对点云进行缩放，并在缩放后根据PSF点扩散函数模型，对每个像素内的点进行加权求和，计算出点云对应点在深度图上的像素值，以生成姿态校正后的深度图。

2.根据权利要求1所述的深度图姿态校正方法，其特征在于，所述将深度图上ROI区域内的像素点转为点云，对所述点云进行基于正交多项式的平面拟合，并根据拟合平面生成姿态校正矩阵的步骤包括：

在深度图上提取ROI区域，并将所述ROI区域内的像素点转为点云；

通过施密特正交化方法构建正交多项式系，并分别构造X和Y方向的正交基矩阵；

采用所述正交基矩阵对所述点云进行平面拟合，得到拟合平面，并计算所述拟合平面的法向量与世界坐标Z轴的关系，以生成姿态校正矩阵。

3.根据权利要求2所述的深度图姿态校正方法，其特征在于，所述根据所述姿态校正矩阵对所述点云进行姿态校正，求取校正后的点云的AABB最小包围盒，并根据所述AABB最小包围盒的几何中心点的X和Y坐标以及校正后基准面的Z坐标生成刚体变换矩阵，以将所述AABB最小包围盒的左下角点移动到Z轴上且将基准面与XY平面重合的步骤包括：

根据所述姿态校正矩阵对所述点云进行姿态校正，得到校正后的点云；

通过TBB多线程快速求取校正后的点云的AABB最小包围盒；

根据所述AABB最小包围盒的几何中心点的X和Y坐标以及校正后基准面的Z坐标生成生成一个4x4的刚体变换矩阵，以将所述AABB最小包围盒的左下角点移动到Z轴上且将旋转校正后的基准面移动到与XY平面重合的高度。

4.根据权利要求3所述的深度图姿态校正方法，其特征在于，所述根据待输出图像的大小和所述AABB最小包围盒的比例重新计算点云的缩放比，对点云进行缩放，并在缩放后根据PSF点扩散函数模型，对每个像素内的点进行加权求和，计算出点云对应点在深度图上的像素值，以生成姿态校正后的深度图的步骤包括：

根据待输出图像的宽高和所述AABB最小包围盒的XY方向的长宽重新计算点云的缩放比，并将点云缩放到待输出图像的大小；

在缩放后根据PSF点扩散函数模型，采用TBB的分割与合并策略计算每个块中图像像素内点的权重及累加和，求取出点云对应点在深度图上的像素值，以生成姿态校正后的深度图。

5.根据权利要求4所述的深度图姿态校正方法，其特征在于，在所述根据待输出图像的大小和所述AABB最小包围盒的比例重新计算点云的缩放比，对点云进行缩放，并在缩放后根据PSF点扩散函数模型，对每个像素内的点进行加权求和，计算出点云对应点在深度图上的像素值，以生成姿态校正后的深度图的步骤之后，所述方法还包括：

对姿态校正后的深度图中像素之间的无效值点进行填充。

6.根据权利要求5所述的深度图姿态校正方法，其特征在于，所述对姿态校正后的深度图中像素之间的无效值点进行填充的步骤包括：

采用所述正交多项式系，分别取前n，m个基函数，构造局部样条多项式基矩阵BL进行表面拟合，得到拟合后的表面S；

采用TBB多线程遍历深度图，并利用拟合后的表面S，对姿态校正后的深度图中像素之间的无效值点用S(i,j)进行填充，有效值点不变。

7.根据权利要求5所述的深度图姿态校正方法，其特征在于，所述对姿态校正后的深度图中像素之间的无效值点进行填充的步骤包括：

采用TBB多线程遍历深度图，并对姿态校正后的深度图中像素之间的无效值点使用5x5的核进行均值填充。