[发明专利]一种TOF相机降噪方法

说明书

本发明涉及一种TOF相机降噪方法，计算每个像素的距离图像、返回光线强度图像；遍历待处理区域的所有像素点，缓存每个像素点其周围的像素点dist值与amp值，计算滤波窗口内的像素点对应的权重；滤波窗口内每个点的权重与该点的dist值相乘并累加求和得到sumdist；滤波窗口内所有权重值求和得到sumweight；sumweight小于阈值，使用滤波窗口内所有点距离值的中值替代中心点的距离值；sumweight大于阈值，sumdist与sumweight的比值代替中心点的距离值；重复直至遍历完所有待处理像素点，本发明与目前降噪方法相比，能够对TOF相机测得的数据进行很精准的降噪。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种用于TOF相机降噪的方法。

背景技术

目前TOF相机采用TOF传感器，TOF是Time of Flight技术的缩写，即传感器发出经调制的光，遇物体后反射，传感器通过计算光线发射和反射时间差或相位差，来换算被拍摄景物的距离，以产生深度信息，返回的光线强度与物体表面反射率(物体表面反射率是物体的固有性质)和物体离相机距离有关，其中反射率越低返回光线的光强度越弱，距离越远返回光线的光强度越弱。与传统的基于双目测距或结构光测距的方法相比，TOF测距具有受环境光影响小，与物体表面纹理特征无关等优势。

尽管TOF传感器与普通的图像传感器有更强的感光效率，但测量结果不可避免的会受到噪声影响。目前TOF相机常用的降噪方法如中值滤波，均值滤波等，只使用深度值进行运算，不可避免的会导致图像边缘的模糊，导致被测量物体的边缘区域距离产生很大误差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种TOF相机降噪方法，

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种TOF相机降噪方法，其特征在于：按照如下步骤，

S1：根据TOF测距方法，计算每个像素的距离图像、返回光线强度图像；

S2：遍历待处理区域的所有像素点，缓存滤波窗口内(2m+1)*(2n+1)的每个像素点dist值与amp值，其中m和n分别为每个像素点水平和垂直方向的滤波半径；

S3：计算滤波窗口内(2m+1)*(2n+1)的像素点对应的权重；

S4：滤波窗口内每个点的权重与该点的dist值相乘并累加求和得到sumdist；滤波窗口内所有权重值求和得到sumweight；

S5：对sumweight进行判断，如果sumweight小于阈值,说明测得的是一个孤立的点，这在正常场景中通常不存在，使用滤波窗口内所有点距离值的中值替代中心点的距离值；如果sumweight大于阈值，则使用sumdist与sumweight的比值代替中心点的距离值；

S6：对下一个待处理像素重复3-5的操作，直至遍历完所有待处理像素。

dist(distance，距离)值为被测物体距离相机的TOF传感器的距离，amp表示反射光线强度。

进一步，所述计算每个像素的距离图像、返回光线强度图像的方

法为，对每个像素进行二次或四次采样；

二次采样具体为：像素对应的二次采样值分别为DCS1,DCS2；

距离dist＝C/2*T*atan(DCS1/DCS2)/2/pi,amp＝sqrt(DCS1^2+DCS2^2)；

四次采样具体为：像素对应的四次采样值分别为DCS1,DCS2,DCS3,DSC4；

距离dist＝C/2*T*atan((DCS3-DCS1)/(DCS2-DCS4))/2/pi,其中C为光速，T为光源调制周期，pi为圆周率；