[发明专利]一种RGB-D配准精度测试方法及设备

权利要求书

1.一种RGB-D配准精度测试方法，其特征是，包括以下步骤：

S1、获取拍摄对象平面孔洞测试卡配准后的深度图和配准后的彩色图；

S2、提取深度图和彩色图图像上的孔洞；

S3、根据孔洞的结构特点进行拟合，获取孔洞特征点，提取轮廓中心或顶点的坐标作为特征点的坐标；

所述S3包括以下步骤：

S31、根据孔洞形状确定标准方程，采用最小二乘法拟合孔洞轮廓；

S32、判断彩色图与深度图的分辨率是否相同，若不同则通过图像缩放算法将大分辨率图像缩小或将小分辨率图像放大，获取相同分辨率的彩色图和深度图，若相同则进行下一步骤；

S33、分别获取深度图上的孔洞特征点坐标（Yd，Xd）和彩色图上的孔洞特征点坐标（Yc，Xc）；

S34、定义每个孔洞特征点行、列像素坐标，彩色图每个孔洞特征点行、列像素坐标定义为P_c(i,j)=(Y_c(i,j),X_c(i,j))，深度图每个孔洞特征点行、列像素坐标定义为P_d(i,j)=(Y_d(i,j),X_d(i,j))；

其中i表示第i个孔洞，j表示第i个孔洞的第j个特征点；

S4、计算深度图和彩色图在每个孔洞特征点上的坐标的差异，计算当前配准值，当前配准值与配准精度成反比；

所述S4包括以下步骤：

S41、定义水平方向差异为列坐标差异abs(X_d(i,j)-X_c(i,j))，垂直方向差异为行坐标差异abs(Y_d(i,j)-Y_c(i,j))；

S42、统计特征点间坐标差异的均值、方差、标准差、最大值、最小值作为当前配准值，当前配准值越大，配准精度越低。

2.根据权利要求1所述的一种RGB-D配准精度测试方法，其特征是，所述S1获取包括以下方法：

在线获取，打开RGB-D相机的配准功能，拍摄测试卡；

离线获取，采集深度图和彩色图后，在RGB-D相机外配准。

3.根据权利要求1所述的一种RGB-D配准精度测试方法，其特征是，所述S2包括以下步骤：

S21、在深度图上提取孔洞，孔洞的拍摄对象为背景板，深度值大于测试卡，通过深度差分割出孔洞；

S22、在彩色图上提取孔洞，孔洞的拍摄对象为背景板，背景板颜色与测试卡有差别，通过颜色差分割出孔洞。

4.根据权利要求3所述的一种RGB-D配准精度测试方法，其特征是，所述S21中采用以下方法分割出孔洞：大于测试卡深度的像素值置1，否则置0，获得孔洞二值图；

所述S22采用以下方法分割出孔洞：与测试卡颜色不同的像素值置1，否则置0，获得孔洞二值图。

5.根据权利要求1所述的一种RGB-D配准精度测试方法，其特征是，所述S32中图像缩放算法包括双线性插值、三线性插值和下采样。

6.一种RGB-D配准精度测试设备，采用权利要求1-5任意一项所述的RGB-D配准精度测试方法，其特征是，包括测试卡（1）、背景板（2）和相机（3），相机（3）、测试卡（1）和背景板（2）依次设置，相机（3）拍摄方向垂直于测试卡（1），测试卡（1）与背景板（2）平行，测试卡（1）上涂有颜色，颜色为彩色相机与深度相机均可见，测试卡（1）为具有漫反射特性的平面。

7.根据权利要求6所述的一种RGB-D配准精度测试设备，其特征是，所述测试卡（1）上设有均匀分布的孔洞（101）。