散焦深度测量方法、装置、电子设备及存储介质.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115049716A(43)申请公布日2022.09.13(21)申请号202210475190.7(22)申请日2022.04.29(71)申请人武汉工程大学地址430000湖北省武汉市东湖新技术开发区光谷一路206号(72)发明人李晖陈伟灵何燕成(74)专利代理机构北京轻创知识产权代理有限公司11212专利代理师厉洋洋(51)Int.Cl.G06T7/50(2017.01)H04N5/232(2006.01)权利要求书3页说明书11页附图2页(54)发明名称散焦深度测量方法、装置、电子设备及存储介质(57)摘要本发明涉及散焦深度测量方法、装置、电子设备及存储介质，属于计算机视觉三维空间测量领域。本发明利用焦叠相机的相机参数和散焦图像确定辐射度与深度信息的关联关系，并将该关联关系引入第一目标函数，通过最小化第一目标函数对场景的深度信息进行估计，能够降低辐射度对深度信息测量过程的影响，从而提高散焦深度测量方法的准确性。CN115049716ACN115049716A权利要求书1/3页1.一种散焦深度测量方法，其特征在于，包括：利用焦叠相机对场景采集预设数量的散焦图像序列，其中，每个所述散焦图像序列包含多个聚焦于所述场景中不同深度的散焦图像；对于每个所述散焦图像，基于所述焦叠相机的相机参数和所述散焦图像，通过第一公式，确定所述散焦图像对应的第一关联关系，其中，所述第一公式表征了相机参数、散焦图像、深度信息和辐射度之间的关联关系，所述第一关联关系为所述第一公式中的相机参数和散焦图像为已知情况下的第一公式；基于所述散焦图像序列，通过第二公式，确定第二关联关系，其中，所述第二公式表征了散焦图像序列、散焦图像序列的原图像特性值和深度信息之间的关联关系，所述第二关联关系为所述第二公式中的散焦图像序列为已知情况下的第二公式；对于每个所述散焦图像，基于所述第二关联关系、以及所述第一关联关系，确定所述散焦图像对应的第一目标函数，其中，所述第一目标函数表征了原图像特性值和辐射度之间的加权和值与深度信息之间的关联关系；根据各个所述第一目标函数，确定第一深度信息，其中，所述第一深度信息包含每个所述第一目标函数中的加权和值取最小值时的深度信息；基于所述第一深度信息，得到所述场景的深度信息的测量结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述焦叠相机的相机参数包括焦距和光圈值，所述第一公式表示如下：其中，Ebz(s)表示辐射度，s表示深度信息，A表示光圈值，Ii(y,x)表示散焦图像，Fi表示焦距，x和y表示散焦图像中的二维像素坐标，F表示F范数。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一深度信息，得到所述场景的深度信息的测量结果，包括：对于每个所述散焦图像，基于所述散焦图像对应的第一深度信息，确定所述散焦图像对应的散焦模糊核图像；将各个所述散焦图像对应的散焦模糊核图像确定为所述散焦图像序列对应的散焦模糊核图像序列；对于每个所述散焦图像，将所述散焦图像和所述散焦图像对应的相机参数输入至第三公式，得到所述散焦图像对应的目标辐射度，其中，所述第三公式表征了辐射度、散焦图像和相机参数之间的关联关系；基于所述散焦图像序列和所述散焦模糊核图像序列，通过第四公式，确定第三关联关系，其中，所述第四公式表征了原图像特性值、散焦图像序列、散焦模糊核图像序列和全聚焦图像序列之间的关联关系，所述第三关联关系为所述第四公式中的散焦图像序列和散焦模糊核图像序列为已知情况下的第四公式；对于每个所述散焦图像，基于所述散焦图像对应的目标辐射度和所述第三关联关系，确定所述散焦图像对应的第二目标函数，其中，所述第二目标函数表征了原图像特性值和辐射度之间的加权和值与全聚焦图像之间的关联关系；2CN115049716A权利要求书2/3页根据各个所述第二目标函数，确定目标全聚焦图像序列，其中，所述目标全聚焦图像序列包含每个所述第二目标函数中的加权和值取最小值时的全聚焦图像；基于所述第一深度信息和所述目标全聚焦图像序列，得到所述场景的深度信息的测量结果。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述焦叠相机的相机参数包括焦距和光圈值，所述第三公式为：其中，Ebc(I)表示辐射度，A表示光圈值，Ii(y,x)表示散焦图像，Fi表示焦距，x和y表示散焦图像中的二维像素坐标。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一深度信息和所述目标全聚焦图像序列，得到所述场景的深度信息的测量结果，包括：将所述散焦图像序列、所述目标全聚焦图像序列、以及所述散焦模糊核图像序列输入至第五公式，得到所述目标全聚焦图像序列的目标图像能量，其中，所述第五公式表征了全聚焦图像序列的图像能量、散焦图像序列、散焦模糊核图像序列和全聚焦图