[发明专利]一种TOF相机系统的深度图像校准方法及系统

权利要求书

1.一种TOF相机系统的深度图像校准方法，其特征在于，包括：

根据飞行时间TOF相机系统采集的原始相位图像，获取对应的深度图像；

对所述深度图像分别进行几何校正、时域降噪和空域降噪处理、FPPN校正、Wiggling校正及温度误差补偿，得到校准后的深度图像；

所述对所述深度图像进行时域降噪和空域降噪处理，具体包括：

对多帧深度图像采用一阶IIR滤波器进行时域降噪处理，得到多帧经时域降噪的深度图像；

对所述多帧经时域降噪的深度图像中的每帧深度图像进行空域降噪处理；

所述空域降噪处理采用基于幅度值引导的双边滤波算法，用公式表示为：

其中，p为深度图像W中的像素点，p′为像素点p的邻域像素点，G(p-p′)代表像素点p与邻域像素点p′之间距离的高斯滤波核，A_p为像素点p的幅度值，A_p′为像素点p′的幅度值，G(A_p-A_p′)代表像素点p与邻域像素点p′之间幅度值的高斯滤波核，φ_p′代表邻域像素点p′的相位偏移值，O(p)为像素点p经空域降噪处理后的距离值。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述根据TOF相机系统采集的原始相位图像，获取对应的深度图像，具体包括：

根据TOF测距原理根据所述原始相位图像计算出所述深度图像。

3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述对所述深度图像进行几何校正，具体包括：

根据所述TOF相机系统的几何成像模型，获取所述TOF相机系统的内外参数和畸变参数；

根据所述内外参数和所述畸变参数对所述深度图像进行几何校正。

4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述对所述深度图像进行FPPN校正，具体包括：

获取所述TOF相机系统的FPPN误差，并根据所述FPPN误差构建对应的FPPN误差二次曲面；

利用所述FPPN误差二次曲面对所述深度图像每个像素的FPPN误差进行拟合，以完成对所述深度图像的FPPN校正。

5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述对所述深度图像进行Wiggling校正，具体包括：

获取所述TOF相机系统的Wiggling误差，并根据所述Wiggling误差构建Wiggling误差分布曲线；

利用所述Wiggling误差分布曲线对所述深度图像的Wiggling误差进行拟合，以完成对所述深度图像的Wiggling校正。

6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，包括：所述对所述深度图像进行温度误差补偿，具体包括：

获取所述TOF相机系统在多个温度值下的多个距离误差，并根据所述多个距离误差构建距离误差曲线；

利用所述距离误差曲线对所述深度图像由温度引起的距离误差进行拟合，以完成对所述深度图像的温度误差补偿。