[发明专利]一种基于深度相机深度估计性能的测试方法与测试系统

权利要求书

1.一种基于深度相机深度估计性能的测试方法，其特征在于：包括，

构建场景并架设深度相机、激光全站仪；

所述深度相机进行场景的数据采集，并保存彩色图与深度图；

所述激光全站仪扫场获取点云数据并根据标定的内外参进行反向投影，得到投影的彩色图像与深度图；

评估投影彩色图像与相机采集的彩色图像间的重合程度投影误差；

若所述投影误差不满足要求则重新进行标定；

若所述投影误差满足要求则可对相机采集的深度图与全站仪投影所得的深度图进行逐像素的对比评估，计算所述深度相机深度估计的误差情况。

2.如权利要求1所述的基于深度相机深度估计性能的测试方法，其特征在于：构建场景并架设深度相机、激光全站仪，包括以下步骤，

构建静态的场景并确定观测点位置；

将所述激光全站仪架设于所述观测点位置处，建立激光全站仪坐标系，并根据深度相机视角大小选择目标尺寸空间进行扫场，获取场景的彩色点云数据；

移动所述激光全站仪并根据控制点重新架站；

所述深度相机进行内参标定，并架设到全站仪扫场所在位置；

使用棋盘标定板并置入所述场景中，进行所述激光全站仪与所述深度相机的联合标定外参。

3.如权利要求1或2所述的基于深度相机深度估计性能的测试方法，其特征在于：所述构建场景包括以下步骤，

根据需求与实际场景使用相关的道具构建静态的场景；

记录下相关的环境参数，并标记至少3个所述激光全站仪的坐标系控制点，并确定目标观测点位置。

4.如权利要求3所述的基于深度相机深度估计性能的测试方法，其特征在于：所述获取点云数据包括，

将所述激光全站仪架设在所述观测点位置处；

基于标记的所述控制点建立激光全站仪坐标系；

根据相机的视角选取能够覆盖相机观测视角的区域进行扫场，得到所述场景内各点在所述激光全站仪坐标系下的三维坐标与RGB三通道色彩信息记为(x_q,y_q,z_q,R_q,G_q,B_q)。

5.如权利要求4所述的基于深度相机深度估计性能的测试方法，其特征在于：所述架设深度相机、激光全站仪包括内外参标定步骤，

采用棋盘标定板标定相机的内参(f_x,f_y,u₀,v₀,k₁,k₂,k₃,k₄,k₅)；

将所述棋盘标定板置于深度相机前，获取相机去畸变后的图像，并检测棋盘格的角点在图像坐标系下的坐标为(u_cc,v_cc)；

激光全站仪通过打点获得对应角点在全站仪坐标系下的坐标(x_qc,y_qc,z_qc)，

更换棋盘格位姿基于针孔相机模型与投影模型：

通过最小化投影误差进行所述激光全站仪坐标到相机坐标系的外参的标定

6.如权利要求4或5所述的基于深度相机深度估计性能的测试方法，其特征在于：所述场景采集包括，

通过将激光全站仪彩色点云转换到相机坐标系下；

再将相机坐标系下的点云坐标投影到图像坐标下，并对落于同一像素点的多个点取近景的数据作为该像素点对应的数据，得到激光全站仪投影的深度图与对应的彩色图像；

将标定板移出相机视野，使当前场景与扫场时的场景一致，控制相机输出对应的畸变校正后的彩色图像与深度图。