[发明专利]一种彩色深度图像的获取方法、设备、计算机存储介质

说明书

本申请公开了一种彩色深度图像的获取方法、设备、计算机存储介质，该彩色深度图像的获取方法包括：获取彩色图像和深度图像；对所述彩色图像进行模糊聚类分割处理，以得到引导图；基于所述引导图对所述深度图像中缺失深度值的待修复区域进行修复，以得到彩色深度图像。通过上述方式，能够得到更加清晰的边缘，有利于在图像修复时更好地还原缺失的深度信息。

技术领域

本申请涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种彩色深度图像的获取方法、设备、计算机存储介质。

背景技术

在计算机视觉领域中，深度信息为人机交互、三维场景重建、3D打印等各类计算机视觉应用提供了更多的可能性。深度图像类似于灰度图像，它的每个像素值都表明了场景中物体表面距离传感器的距离大小。

深度相机有其价格低廉，体积小，易于操作等特点，但是其仍然无法摆脱本身存在的某些缺陷，主要是其采集到的深度数据会有缺失，造成深度图像存在空洞区域。高质量的图像是优良的计算机视觉应用的基础，同样地，在深度图像的相关应用领域中高质量的深度图像必不可少。

发明内容

为解决上述问题，本申请提供了一种彩色深度图像的获取方法、设备、计算机存储介质，能够得到更加清晰的边缘，有利于在图像修复时更好地还原缺失的深度信息。

本申请采用的一个技术方案是：提供一种彩色深度图像的获取方法，该方法包括：获取彩色图像和深度图像；对彩色图像进行模糊聚类分割处理，以得到引导图；基于引导图对深度图像中缺失深度值的待修复区域进行修复，以得到彩色深度图像。

其中，对彩色图像进行模糊聚类分割处理，以得到引导图的步骤，包括：建立模糊目标函数；利用模糊目标函数计算聚类中心矩阵和聚类隶属度矩阵；对聚类中心矩阵和聚类隶属度矩阵进行迭代更新；在迭代更新满足设定要求时，获取目标像素点的聚类隶属度；基于每个像素点聚类的隶属度，对彩色图像进行分割处理，以得到引导图。

其中，建立模糊目标函数的步骤，包括：确定彩色图像的像素数量；基于像素数量确定聚类中心个数；基于目标像素的聚类隶属度和目标像素与每个聚类中心的距离，建立模糊目标函数。

其中，对聚类中心矩阵和聚类隶属度矩阵进行迭代更新的步骤，包括：采用聚类隶属度矩阵元素迭代更新聚类中心矩阵；利用更新后的聚类中心矩阵更新聚类隶属度矩阵元素。

其中，在迭代更新满足设定要求时，获取目标像素点的聚类隶属度的步骤，包括：当达到设定最大迭代次数，或模糊目标函数收敛到最小时，获取目标像素点的聚类隶属度。

其中，基于引导图对深度图像中缺失深度值的待修复区域进行修复，以得到彩色深度图像的步骤，包括：确定待修复区域边界；确定待修复区域中每个像素点与待修复区域边界之间的距离；从距离最小的像素点开始，对待修复区域中的每个像素的深度值进行估计。

其中，对待修复区域中的每个像素的深度值进行估计的步骤，包括：在待修复区域边界的像素点中，确定待修复像素点；确定待修复像素点的领域像素点；判断领域像素点是否为待修复区域边界外，且与待修复像素点位于同一聚类分割区域的像素点；若是，则利用领域像素点的深度值对待修复像素点的深度值进行修复。

其中，方法还包括：对述待修复区域边界进行更新；重复执行在待修复区域边界的像素点中，确定待修复像素点的步骤，直至待修复区域中所有像素点的深度值被修复。

本申请采用的另一个技术方案是：提供一种彩色深度图像获取设备，该彩色深度图像获取设备包括：彩色摄像头，用于获取彩色图像；深度摄像头，用于获取深度图像；存储器，用于存储程序数据；处理器，用于执行程序数据，以实现如上述的方法。

本申请采用的另一个技术方案是：提供一种计算机存储介质，该计算机存储介质存储有程序数据，程序数据在被处理器执行时，用以实现如上述的方法。