[发明专利]深度相机宽动态方法、系统、计算机设备和存储介质

说明书

本申请涉及一种深度相机宽动态方法、系统、计算机设备和存储介质。方法包括以下步骤：确定当前的曝光脉冲频率并记录当前的帧图像作为关键帧图像；以关键帧图像频率为基准分别取若干不同比例的脉冲频率的图像和关键帧图像组成图像合成序列；根据图像合成序列及对应的曝光脉冲频率序列估算相机响应函数；根据相机响应函数计算宽动态范围图像，输出到显示设备。本发明以当前曝光脉冲强度下的图像作为关键帧，分别在不同比例脉冲强度下得到一幅图像，最后利用得到的多张图像合成当前输出图像合成序列，通过图像合成序列及对应的曝光脉冲频率序列计算得到宽动态范围图像，提高后续算法的工作精度。

技术领域

本申请涉及深度相机技术领域，特别是涉及一种深度相机宽动态方法、系 统、计算机设备和存储介质。

背景技术

随着深度相机应用的普及，深度相机在使用过程中，遇到了越来越多的问 题，其中一个非常突出的问题是，在深度相机量程范围内，处于不同量程刻度 上的物体由于距离差异进而会产生不同距离刻度上的曝光差异，同时这种曝光 差异会影响IR(近红外)以及Depth的图像成像质量以及后续的判断处理；例 如在相机的激光光源阵列较低工作脉冲下，靠近相机的距离刻度上的物体可能 处于正常或欠曝状态，较远距离刻度上的物体可能就完全处于没有曝光的状态 (深度传感器接受量为零)，反映在8bit的IR图像上为近处物体细节模糊或较 暗而较远处物体完全不可见，Depth图像仅有近处的物体存在一部分深度信息 而远处物体深度信息全为零，在基于IR和Depth图像的识别、环境模型构建任 务中由于图像细节或部分信息缺失将会影响算法的工作精度。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种深度相机宽动态方法、系统 、计算机设备和存储介质。

一种深度相机宽动态方法，包括以下步骤：

确定当前的曝光脉冲频率并记录当前的帧图像作为关键帧图像；

以关键帧图像频率为基准分别取若干不同比例的脉冲频率和关键帧图像频 率组成曝光脉冲序列，同时获取若干不同比例的脉冲频率的图像和关键帧图像 组成图像合成序列；

根据图像合成序列及对应的曝光脉冲频率序列估算相机响应函数；

根据相机响应函数计算宽动态范围图像，输出到显示设备。

作为一种实施方式，所述关键帧图像包括IR图像和Depth图像，所述图像 合成序列包括IR图像合成序列和Depth图像合成序列。

作为一种实施方式，还包括以下步骤：

根据IR图像合成序列获取Depth图像合成序列中Depth图像融合的权重矩阵 ；

根据权重矩阵对Depth图像进行融合，完成Depth的宽动态范围图像。

作为一种实施方式，所述根据IR图像合成序列获取Depth图像合成序列中D epth图像融合的权重矩阵，根据权重矩阵对Depth图像进行融合，完成Depth的 宽动态范围图像，具体包括以下步骤：

对IR图像合成序列中的若干IR图像进行归一化处理；

计算各自IR图像的亮度，生成与IR图像对应的亮度图序列；

结合亮度图序列、高曝光图像阈值及低曝光图像阈值生成多张权重图；

根据多张权重图融合生成Depth的宽动态范围图像。

作为一种实施方式，所述根据图像合成序列及对应的曝光脉冲频率序列估 算相机响应函数，具体包括以下步骤：

根据预先的采样点和图像像素、曝光量估算相机响应函数；

计算相机响应函数的反向函数完成IR的宽动态范围图像。