[发明专利]一种深度图像到灰度图像的转换方法和装置

说明书

本申请涉及一种深度图像到灰度图像的转换方法和装置，该方法对深度图像进行采样，由采样的采样像素点生成采样图像，再对采样图像的高频成分进行滤波，获得平滑图像，将平滑图像扩大成和深度图像大小一致的曲面图像，根据深度图像与曲面图像对应位置的像素值得到高度差值，由高度差值和预设阈值计算生成灰度图像。该方法通过对深度图像进行采样提高了对深度图像的处理效率，降低了对整幅深度图像进行预处理操作所带来的耗时影响，利用深度图像与曲面图像的高度差值获得的灰度图像比单一利用深度图像的物理高度更能突显目标物体与背景的对比度，便于快速而准确的从转换得到的灰度图像中获得目标物体的特征信息内容。

技术领域

本申请涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种深度图像到灰度图像的转换方法和装置。

背景技术

在3D视觉图像领域，深度图像(depth image)也被称为距离影像(range image)，是指将从图像采集器到场景中各点的距离(深度)作为像素值的图像，它直接反映了景物可见表面的几何形状。

目前，深度图像的获取方法有激光雷达深度成像法、计算机立体视觉成像、坐标测量机法、莫尔条纹法、结构光法等等。深度图像像素范围可以为0-65535、-32768-32767或者int范围等整型数据。深度图像可以直接反应物体可见表面的三维几何形状，即深度图像的像素可以代表实际空间中的一个物理点。

在实际工程项目中，对深度图像中的目标物体进行定位和检测，可以获取目标物体的位置信息、高度信息、几何形状信息等，这些信息有非常广泛的应用，为了便于定位深度图像中的目标物体以及快速检测目标物体的特征信息等，需要将深度图像转换为灰度值范围为0-255的灰度图像，在由深度图像转换得到的灰度图像中进行目标物体的定位和缺陷检测等。

目前深度图像转换为灰度图像的方法很少，大多是直接将深度图像线性投影到灰度图像中，但是这种方法无法保证目标物体和背景准确的区分开，导致灰度图像中的目标物体定位、检测的难度增加。

发明内容

本申请提供了一种深度图像到灰度图像的转换方法和装置，以解决由传统方法将深度图像转换为灰度图像后，灰度图像中的目标物体和背景不能准确分开的问题。

本申请为解决上述技术问题提供以下几个方面的技术方案：

第一方面，提供一种深度图像到灰度图像的转换方法，所述方法包括以下步骤：

获取采样图像，所述采样图像由对所述深度图像中的像素点进行采样而得；

生成平滑图像，所述平滑图像由对所述采样图像经过高频滤波处理而得；

生成曲面图像，所述曲面图像由所述平滑图像经过扩大至与所述深度图像尺寸大小一致而得；

生成灰度图像，所述灰度图像由所述深度图像与所述曲面图像通过计算而得。

进一步的，所述的对所述深度图像中的像素点进行采样包括以下步骤：

确定采样方向，所述采样方向包括X坐标方向、Y坐标方向、X坐标方向和Y坐标方向之间的任意坐标方向；

根据采用步长，沿所述采样方向，每间隔所述采样步长，获取所述采样步长内的一个采样像素点；

使用所述采样像素点生成所述采样图像。

进一步的，所述的由所述平滑图像经过扩大至与所述深度图像尺寸大小一致包括以下步骤：

根据所述采样方向，获取所述采样像素点的邻域像素点的像素值；

获取扩大填充值，所述扩大填充值由所述邻域像素点的像素值通过计算而得，；

根据所述扩大填充值对所述采样平滑图像进行扩大填充，生成与所述深度图像大小一致的曲面图像。