[发明专利]主动提取目标深度细节的快速成像方法

摘要

本发明公开了一种主动提取目标深度细节的快速成像方法。通过利用目标连续性，即相邻像素点间具有的空间相关性，根据深度细节复杂度层次自适应决定激光光斑的扫描步长。算法首先以粗扫描步长快速获取目标的低分辨率3‑D图像。然后根据空间相关性将其转化为0‑1矩阵，称为细节矩阵。接着，细化分割目标深度细节，改变扫描步长。最后，根据估计得到的所有“像素点“的深度值，就可以重构出目标的高分辨率图像。实验表明，本发明可以自适应决定不同深度细节复杂度区域的激光扫描步长，实现以低采样率快速重构出目标清晰的3‑D图像。

主权项

一种主动提取目标深度细节的快速成像方法，其特征在于步骤如下：第一步，设未知的目标场景仅有一层深度细节复杂度，并以粗扫描步长快速获取目标的低分辨率3‑D图像；第二步，定义初始获得的目标低分辨率3‑D图像对应的数据矩阵为深度矩阵，并根据空间相关性将其转化为0‑1矩阵，称为细节矩阵，其中，标记为“0”的元素表示其深度细节层次仅有一层，而标记为“1”的元素则表示深度细节复杂度较丰富的区域，需要细扫描步长，并以该细节矩阵作为目标结构的先验信息，决定激光扫描步长的粗细；第三步，细化分割目标深度细节；根据得到的细节矩阵，若细节矩阵的所有元素值均为“0”，则表示该部分目标区域的细节分割结束；而对于值为“1”的元素区域，可能包含多层深度细节的目标区域，采用3×3窗口矩阵进行深度细节的进一步细化分割；重复第二步、第三步，直到所有目标区域对应的细节矩阵的元素都为“0”为止；第四步，根据得到不同区域不同的扫描步长，利用激光雷达系统对目标场景进行扫描，快速获取目标场景深度图像。