[发明专利]基于稀疏深度与边界的深度重建方法、系统、设备及介质

说明书

本发明提供了一种基于稀疏深度与边界的深度重建方法、系统、设备及介质，包括如下步骤：获取目标图像，通过对所述目标图像中各目标物体进行边界提取生多条粗边界；对所述粗边界中的断线进行连接，生成光滑边界；根据所述光滑边界对所述目标图像对应的深度图像进行补全生成目标深度图像。本发明中通过对所述目标图像中各目标物体进行边界提取生成目标物体的边界，根据目标物体的边界对目标图像对应的深度图像进行补全生成目标深度图像，从而能够提高深度图像的完整度，从而便于对目标物体进行深度重建。

技术领域

本发明涉及三维重建，具体地，涉及一种基于稀疏深度数据与边界的深度重建 方法、系统、设备及介质。

背景技术

三维重建是指对三维物体建立适合计算机表示和处理的数学模型,是在计算机环境下对其进行处理、操作和分析其性质的基础,也是在计算机中建立表达客观世 界的虚拟现实的关键技术。

在计算机视觉中，三维重建是指根据单视图或者多视图的图像重建三维信息的过程。由于单视图的信息不完全，因此三维重建需要利用经验知识。而多视图的三 维重建(类似人的双目定位)相对比较容易，其方法是先对摄像机进行标定，即计算 出摄像机的图像坐标系与世界坐标系的关系。然后利用多个二维图像中的信息重建 出三维信息。

三维重建是无人驾驶，扫地机器人，虚拟现实中的关键技术。近年来，深度学 习的快速发展和大量三维几何模型数据库的公布，为高精度三维重建方法带来了新 思路。但是在基于深度学习提取边界法向量，利用马尔可夫随机场进行深度重建过 程，存在深度数据集难以获取以及深度模型解析力不足的问题，通过深度学习来获 得深度边界，会产生成法向量信息获取费时费算力的问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于稀疏深度数据与边界的深度重建方法、系统、设备及介质。

根据本发明提供的基于稀疏深度与边界的深度重建方法，包括如下步骤：

步骤S1：获取目标图像，通过对所述目标图像中各目标物体进行边界提取生多条粗 边界；

步骤S2：对所述粗边界中的断线进行连接，生成光滑边界；

步骤S3：根据所述光滑边界对所述目标图像对应的深度图像进行补全生成目标深度 图像。

优选地，所述步骤S1包括如下步骤：

步骤S101：获取所述目标物体的RGB图像，将所述RGB图像转化为灰度图生成所述目标图像；

步骤S102：将所述目标图像进行直方图均衡；

步骤S103：将直方图均衡化后的所述目标图像进行边界提取生成所述粗边界。

优选地，所述步骤S3包括如下步骤：

所述步骤S3包括如下步骤：

步骤S301：获取所述目标图像的原始深度信息；

步骤S302：建立能量函数模型，在所述能量函数模型中对所述原始深度信息施加约 束；

步骤S303：对所述能量函数模型求极小值生成一组含有原始深度信息的线性方程组；

步骤S304：求解所述线性方程组生成能够对所述光滑边界的进行补全的目标深度信 息，进而对所述深度图像进行补全生成目标深度图像。

所述能量函数模型E为：

E＝λ_DE_D+E_S

其中，E_D表示对原始深度信息的约束，λ_D表示数据项权重，E_S表示对目标深度信息的约束。