[发明专利]基于深度自适应滤波的彩色深度图像修复方法

权利要求书

1.一种基于深度自适应滤波的彩色深度图像修复方法，包括以下步骤：

(1)用深度摄像头获取深度图像和于深度图像对应的彩色图像；

(2)提取深度图像和彩色图像的深度图像边缘、彩色图像边缘，并根据边缘得到深度图像边缘图和彩色图像边缘图E₁，

(3)对深度图像边缘图进行距离变换，得到与之对应的距离图像D₁；

其特征在于：还包括以下步骤：

(4)根据下式获得去除不相关边缘后的彩色边缘图像G₁：

其中，i为E₁上第i个像素点，t₁为去除边缘范围的阈值参数，且1≤t＜max D₁(i)，对G₁进行距离变换，得到与之对应的距离图像D₂；

(5)获得无效像素区域；

(51)以深度图像边缘为种子，结合距离图像D₁像素值递减的方向进行区域生长，达到G₁边缘得到掩模M₁；以G₁边缘为种子，结合距离图像D₂像素值递减的方向进行区域生长，达到深度图像边缘得到掩模M₂；

(52)对M₁和M₂进行逻辑与操作得到M₃，用N×N(N≥1)的算子进行卷积运算扩展M₃的边缘像素后将扩展得到的像素点与M₃合并，得到无效像素区域；

(6)从无效像素区域边缘出发，沿距离图像D₁的像素值递减方向，按下式计算无效像素区域中每个像素点的最优深度值f(p)；并利用最优深度值f(p)替换对应像素点的像素值；得到填充后的深度图像；

f(p)＝arg_dmaxH(p,d)

其中H(p,d)为像素p位于第d个区间的松弛直方图；

其中N(p)表示p的邻域像素的集合，G_r表示深度相关度，G_s表示空间权重，G_i表示彩色相关度，q代表p点邻域上一点的像素值，g(p)-g(q)表示彩色相似度；

(7)根据填充后的深度图像，进行噪声的去除，得到修复后的深度图像。

2.根据权利要求1所述的基于深度自适应滤波的彩色深度图像修复方法，其特征在于：步骤(7)具体为：。

(71)深度自适应滤波器中，深度摄像机误差是距离的二次函数，结合下式，根据深度值选取滤波圆形窗口的半径大小R和深度数据的标准差σ_r：

R＝0.0172z+0.1427

σ_r＝0.7510R-0.2500

其中，z表示深度值；

(72)利用以下算式对填充后的深度图像进行去噪，得到修复后的深度图像

其中，D_i^M是图像的深度值即像素值，i,j均为像素点，Ω为彩色图像对应深度图像中j点附近平滑区域，G_s为高斯核，代表空间域的权重，G_i是彩色相似度的权重，i-j代表空间相似度，C_i-C_j表示彩色相似度。G_r是深度相似性的权重，它是均值为0，标准差为σ_r的高斯函数，D_i-D_j是i和j点深度值的差值。