基于单目相机的深度图生成装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112907559A(43)申请公布日2021.06.04(21)申请号202110281368.X(22)申请日2021.03.16(71)申请人湖北工程学院地址432000湖北省孝感市交通大道272号(72)发明人屠礼芬宋伟彭祺李春生余振宇(74)专利代理机构武汉开元知识产权代理有限公司42104代理人赵龙骧(51)Int.Cl.G06T7/00(2017.01)G06T7/11(2017.01)G06T7/90(2017.01)权利要求书2页说明书7页附图11页(54)发明名称基于单目相机的深度图生成装置及方法(57)摘要本发明涉及基于单目相机的深度图生成装置，包含单目相机和RealSense相机；单目相机安装在第一云台上；RealSense相机安装在第二云台上；单目相机与RealSense相机紧密配合，光轴平行。本发明还涉及基于单目相机的深度图生成方法，包含步骤：采集1张单目相机RGB图像；采集1张RealSense相机RGB图像和1张RealSense相机深度图；向下采样得到向下采样单目相机RGB图像；进行超像素分割操作，得到分割单目相机RGB图像；进行特征点匹配操作，得到匹配深度图；进行区域分割，得到分区深度图；统计平均值，对对应的分割区域填充，得到填充深度图；向上采样，得到单目相机深度图。本发明可以保留单目相机的RGB图的高精度、视场，拟合出深度图；成本低；无需硬件标定，无需学习和建模，无需先验知识。CN112907559ACN112907559A权利要求书1/2页1.一种基于单目相机的深度图生成装置，其特征在于：包含单目相机(1)和RealSense相机(2)；其中：所述单目相机(1)安装在第一云台(3)的快装板上；所述第一云台(3)的底座固定安装在云台固定板上；所述RealSense相机(2)安装在第二云台(4)的快装板上；所述第二云台(4)的底座固定安装在云台固定板上；所述单目相机(1)与所述RealSense相机(2)紧密配合；所述单目相机(1)的光轴与所述RealSense相机(2)的光轴平行。2.根据权利要1所述的基于单目相机的深度图生成装置，其特征在于：所述单目相机(1)与所述RealSense相机(2)在水平方向上紧密配合。3.根据权利要1所述的基于单目相机的深度图生成装置，其特征在于：所述单目相机(1)与所述RealSense相机(2)在竖直方向上紧密配合。4.根据权利要2或3所述的基于单目相机的深度图生成装置，其特征在于：所述单目相机(1)通过由韧性材料制成的用于缓冲抗震的转换架(6)安装在第一云台(3)的快装板上；所述RealSense相机(2)通过由韧性材料制成的用于缓冲抗震的转换架(6)安装在第二云台(4)的快装板上。5.根据权利要4所述的基于单目相机的深度图生成装置，其特征在于：所述单目相机(1)的上、下、左、右四个方向均安装有散热片(7)。6.一种利用权力要求1～5任一所述的深度图生成装置的基于单目相机的深度图生成方法，其特征在于：包含以下步骤：S100.将所述单目相机(1)的光轴与所述RealSense相机(2)的光轴同时对准图像采集目标；S200.用所述单目相机(1)对所述图像采集目标采集1张单目相机RGB图像；用所述RealSense相机(2)对所述图像采集目标采集1张RealSense相机RGB图像和1张RealSense相机深度图；所述RealSense相机RGB图像中的像素点与所述RealSense相机深度图中的像素点为一一对应关系；S300.通过将所述单目相机RGB图像向下采样，使所述单目相机RGB图像的分辨率降至与所述RealSense相机RGB图像的分辨率相同，得到向下采样单目相机RGB图像；S400.对所述向下采样单目相机RGB图像进行超像素分割操作，得到分割单目相机RGB图像；S500.将所述向下采样单目相机RGB图像与所述RealSense相机RGB图像进行特征点匹配操作，得到匹配深度图；S600.根据所述分割单目相机RGB图像对所述匹配深度图进行区域分割，得到分区深度图；所述分区深度图由多个分割区域组成；S700.逐一统计每个所述分割区域中的所有像素点的深度值的平均值，然后将所述平均值作为对应的分割区域的深度值，对所述对应的分割区域进行填充，得到填充深度图；S800.通过将所述填充深度图向上采样，使所述填充深度图的分辨率升至与所述单目相机RGB图像的分辨率相同，得到单目相机深度图；然后将所述单目相机深度图作为所述深2CN112907559A权利要求书2/2页度图生成方法的结果输出。7.根据利用权力要求6所述的基于单目相机的深度图生成方法，其特征在于：S500中的所述特征点匹配操作具