[发明专利]获取深度图像的方法及系统

权利要求书

1.一种获取深度图像的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：利用深度相机向目标空间投射获取所述目标空间的结构光图像，在已知距离的至少两个平面上分别获取一副结构光图像作为参考图像，所述平面在所述深度相机的深度测量范围内每隔一个距离等距或不等距选取且划分每个所述平面对应的深度区域；

S2：选取一幅参考图像，计算出所述目标空间的第一深度图像；

S3：根据所述第一深度图像中各个像素的深度值分别选取距离与每个所述像素的深度值最近的参考平面，并以所述参考平面对应的参考图像作为计算所述像素计算深度值时选用的参考图像，重新计算出部分像素的深度值得到第二深度图像的深度值，若所述第一深度图像的像素的深度值位于所述参考图像的深度区域，则无需再进行一次额外的深度值的计算，以所述第一深度图像的深度值作为所述第二深度图像的深度值；

所述第一深度图像或所述第二深度图像深度值的计算步骤包括：

T1：利用匹配算法计算出第一结构光图像或第二结构光图像相对于参考图像各像素的偏离值Δ；

T2：根据以下公式计算出各像素的深度值得到深度图像：

其中，B是激光投影仪与图像采集相机之间的距离，Z₀为参考图像离深度相机的距离值，f为图像采集相机镜头的焦距。

2.如权利要求1所述的获取深度图像的方法，其特征在于，在步骤S2中，包括步骤：利用所述选取的一幅参考图像与第一结构光图像计算出第一深度图像。

3.如权利要求1所述的获取深度图像的方法，其特征在于，在步骤S3中，包括步骤：利用所述选取的参考图像与第一结构光图像或第二结构光图像计算出所述第二深度图像，所述第一结构光图像与所述第二结构光图像在时间上是先后邻近的关系。

4.如权利要求1或3所述的获取深度图像的方法，其特征在于，在步骤S3中，所述选取的参考图像所在平面的位置在所述第一深度图像深度值所属的深度区域内。

5.如权利要求1所述的获取深度图像的方法，其特征在于，在步骤S1中，所述选取的一幅参考图像为距离所述深度相机最近的参考图像。

6.如权利要求1-3任一所述的获取深度图像的方法，其特征在于，所述结构光图像的获取步骤包括：

S11：利用所述深度相机的激光投影仪向目标空间或平面投射结构光图案；

S12：利用所述深度相机的图像采集相机采集目标空间或平面上所述结构光图像。

7.一种采用如权利要求1-6任一所述获取深度图像的方法的系统，其特征在于，包括：

激光投影仪，用于向空间投影结构光图案；

图像采集相机，用于采集参考图像以及目标空间结构光图像，所述参考图像是在至少两个平面上获取的结构光图像；

处理器，用于获取深度图像。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，激光投影仪为红外光源激光投影仪，所述红外光源包括红外边发射激光器或红外垂直腔面激光发射器，所述图像采集相机为红外相机，所述结构光图像为散斑颗粒图像。