[发明专利]一种深度图像纹理和色彩恢复方法及系统

权利要求书

1.一种深度图像纹理和色彩恢复方法，其特征在于：包括以下步骤，

S1：图像标定，确定可见光图像与深度信息图像关系，生成映射关系表；

S2：利用ToF(时间飞行)传感器获取距离信息，并在处理系统中处理生成深度信息；

S3：利用可见光传感器获取图像信息，并在处理系统中处理生成可见光图像；

S4：在图像融合模块中，依照映射关系表，进行图像融合，生成带有纹理及真实色彩的深度信息图；

S5：传输或显示深度信息、可见光图像和融合后的深度信息图像。

2.根据权利要求1所述的深度图像纹理和色彩恢复方法，其特征在于：步骤S1中包含以下步骤，

S1-1：利用平行光轴光学结构，确定可见光与深度传感器的视场角大小；

S1-2：分别获取可见光与深度传感器视场角中，每个像素点的坐标；

S1-3：筛选四个合适的可见光传感器像素点坐标和四个合适的深度传感器像素点坐标，计算四对坐标之间的单应矩阵；

S1-4：通过单应矩阵，计算所有可见光与深度传感器像素点之间的单应矩阵。

3.根据权利要求1所述的深度图像纹理和色彩恢复方法，其特征在于：步骤S2中包含以下步骤，

S2-1：处理系统控制ToF传感器，获取每个像素点的红外反射波信号强度，将反射波信号经过光电转换，模/数转换后得到的原始数据，传回到处理系统中的图像处理模块中；

S2-2：对原始数据进行计算，得到每个像素点的距离数据；

S2-3：对距离数据进行处理，生成相应的深度信息；

S2-4：利用低分辨率到高分辨率的插值方法，将生成的深度信息分辨率调整成目标分辨率；

S2-5：将调整分辨率之后的深度信息传送到图像融合模块中。

4.根据权利要求1所述的深度图像纹理和色彩恢复方法，其特征在于：步骤S3中包含以下步骤，

S3-1：可见光传感器在处理系统控制下，获取可见光RGB图像；

S3-2：将获得的RGB图像传送到图像融合模块中。

5.根据权利要求1所述的深度图像纹理和色彩恢复方法，其特征在于：步骤S4中包含以下步骤，

S4-1：依照生成的单应矩阵，调用相应映射的函数，将可见光图像变换到深度信息图像的视角中；

S4-2：以真实的轮廓、细节及色彩，与深度图像进行融合处理，生成带纹理细节及真实色彩的深度图像。

6.一种深度图像纹理和色彩恢复系统，用于实现权利要求1至5所述的深度图像纹理和色彩恢复方法，其特征在于：系统包括光学系统和硬件系统，所述光学系统包括1个TOF传感器和1个可见光传感器；所述硬件系统包括深度传感器、可见光传感器、CPU/DSP/FPGA处理系统、外部接口。

7.根据权利要求6所述的深度图像纹理和色彩恢复系统，其特征在于：其中所述TOF传感器的接收镜头是850nm的近红外光波，所述可见光传感器的接收镜头是380nm～780nm的可见光波。

8.据权利要求6所述的深度图像纹理和色彩恢复系统，其特征在于：所述TOF传感器和可见光传感器光敏面平行设置，分别安装在各自镜头的焦平面上。

9.据权利要求6所述的深度图像纹理和色彩恢复系统，其特征在于：所述可见光传感器的接收镜头视场角大于所述TOF传感器的接收镜头的视场角。