[发明专利]一种深度图像纹理和色彩恢复方法及系统

说明书

本发明公开了一种深度图像纹理和色彩恢复方法及系统，方法包括步骤图像标定，确定可见光图像与深度信息图像关系，生成映射关系表；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；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；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；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。系统包括光学系统和硬件系统。具有光路结构简单、图像标定方法高效可靠、3D图像纹理细节清晰等效果。

技术领域

本发明涉及激光应用技术，具体涉及一种深度图像纹理和色彩恢复方法及系统。

背景技术

近年来，深度信息在传感器中获得了越来越多的应用，基于TOF(Time ofFlight)技术的深度相机逐渐成熟，已经在三维测距、工业自动化、VR及安防等领域开始应用。3DTOF相机基本原理是通过测量光子的飞行时间来获取距离信息，并通过可操作性的软件及算法，将距离信息转化为相应的深度信息并显示出来。

但目前显示的深度图像信息，限于分辨率及测量方式限制，无法真实反映图像纹理细节及真实色彩。

发明内容

本发明的目的在于提供一种深度图像纹理和色彩恢复方法，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。

优选的，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。

优选的，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。

优选的，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。

进一步地，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；