[发明专利]基于单目相机的深度图生成装置

说明书

本发明涉及基于单目相机的深度图生成装置，包含单目相机和RealSense相机；单目相机安装在第一云台上；RealSense相机安装在第二云台上；单目相机与RealSense相机紧密配合，光轴平行。本发明还涉及基于单目相机的深度图生成方法，包含步骤：采集1张单目相机RGB图像；采集1张RealSense相机RGB图像和1张RealSense相机深度图；向下采样得到向下采样单目相机RGB图像；进行超像素分割操作，得到分割单目相机RGB图像；进行特征点匹配操作，得到匹配深度图；进行区域分割，得到分区深度图；统计平均值，对对应的分割区域填充，得到填充深度图；向上采样，得到单目相机深度图。本发明可以保留单目相机的RGB图的高精度、视场，拟合出深度图；成本低；无需硬件标定，无需学习和建模，无需先验知识。

技术领域

本发明涉及人工智能技术领域，具体地涉及基于单目相机的深度图生成装置。

背景技术

随着人工智能应用领域的不断发展，结合图像深度和RGB信息的应用越来越广泛，相较于RGB信息，深度信息引入了目标到相机的距离，增加了一个空间维度，能够更好地理解场景，显著提高检测或识别精度。含有深度信息的图像就是深度图。

现有技术对于深度图的生成方法有如下几种：

1.常规的硬件获取法：

这是一种较为方便的深度图生成技术，简单来说就是直接运用激光雷达、Kinect和RealSense这一类硬件来直接获取图像的深度信息，然后得到深度图；这三种设备的优缺点如下：

激光雷达：

优点：精度较高；

缺点：获取的是三维点云信息，缺乏RGB图像，即丢失了纹理信息；

Kinect/RealSense：

优点：可以同时得到RGB图像和深度图，且价格低廉，容易推广；

缺点：其RGB图像分辨率较低，对比度不高，视场范围受限。

2.基于图像处理的方法，如较为主流的双目或多目立体匹配法：

这类做法的原理都是标定好相机后，通过特征点匹配、全局匹配、局部匹配来得到深度图；这类做法的优缺点如下：

优点：可以生成精度较高的深度图，也保留了较好的RGB图像信息；

缺点：这类方法需要对相机进行复杂的标定，一旦完成标定，相机相对位置不可以移动，灵活性较差；此外这类技术方案所用的硬件需要定制，成本不低。

3.基于单目的深度估计方法：

这类技术方案是通过传统机器学习或深度学习的方法来获取深度图；这类技术方案的优缺点如下：

优点：硬件成本低；

缺点：需要先进行学习和建模，所以需要大量的数据集和复杂的运算过程，导致不适宜于推广。

发明内容

本发明针对上述问题，提供基于单目相机的深度图生成装置，其目的在于实现以在保留单目相机的RGB图的高精度、视场都不变的前提下，拟合出深度图；无需对硬件进行标定，也无需对场景进行学习和建模，更不需要大量的先验知识；降低应用成本。

为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

一种基于单目相机的深度图生成装置，包含单目相机和RealSense相机；其中：

所述单目相机安装在第一云台的快装板上；所述第一云台的底座固定安装在云台固定板上；

所述RealSense相机安装在第二云台的快装板上；所述第二云台的底座固定安装在云台固定板上；