【技术实现步骤摘要】
距离选通三维成像自适应双边参考修复方法
本专利技术属于图像处理
，尤其涉及距离选通三维成像深度图像的修复技术。
技术介绍
距离选通成像是一种主动成像技术，采用脉冲激光器作为照明光源，采用选通成像器件作为探测器，通过控制激光脉冲和选通脉冲间的延时可实现空间切片成像，过滤背景，同时抑制大气等后向散射噪声，实现目标探测。事实上，每幅选通图像不仅包含亮度信息，同时还包含距离信息。多幅相同门宽、不同延时的图像之间存在距离上的信息关联。利用该信息关联可通过算法反演出目标的三维信息。目前激光选通三维成像算法主要有步进延时三维成像、增益调制三维成像以及距离能量相关三维成像(又称超分辨率三维成像)三种。步进延时三维成像由于原始数据量大导致实时性很差，难以用于在线实时三维成像。增益调制三维成像由于两幅切片图是在不同的系统增益下获得的，导致背景噪声和器件噪声难以有效滤除。距离能量相关三维成像算法，仅需要对延时进行修改来获取不同延时下的选通图像，就可以利用距离和能量之间的关系反演计算目标的距离，复杂度低，数据量少(最少两帧)，而且相同参数下，相比于增益调制三维成像算法具有更小的三维...
【技术保护点】
1.一种距离选通三维成像自适应双边参考修复的方法，包括如下步骤：步骤1：首先根据距离选通相邻的二维空间切片图像，分别用A、B帧表示，设定3D阈值，并利用三维反演算法获得待修复的原始深度图像；步骤2：其次将原始深度图像与A帧图像采用自适应双边参考算法部分填充缺失数据，得到部分填充的深度图像；步骤3：再次将部分填充的深度图像与B帧图像采用自适应双边参考算法完整填充缺失数据，得到填充完整的深度图像；步骤4：最后将填充完整的深度图像与(A+B)/2的图像采用自适应双边参考算法平滑滤波，得到完整的、平滑的修复后的深度图像。
【技术特征摘要】
1.一种距离选通三维成像自适应双边参考修复的方法，包括如下步骤：步骤1：首先根据距离选通相邻的二维空间切片图像，分别用A、B帧表示，设定3D阈值，并利用三维反演算法获得待修复的原始深度图像；步骤2：其次将原始深度图像与A帧图像采用自适应双边参考算法部分填充缺失数据，得到部分填充的深度图像；步骤3：再次将部分填充的深度图像与B帧图像采用自适应双边参考算法完整填充缺失数据，得到填充完整的深度图像；步骤4：最后将填充完整的深度图像与(A+B)/2的图像采用自适应双边参考算法平滑滤波，得到完整的、平滑的修复后的深度图像。2.根据权利要求1所述的距离选通三维成像自适应双边参考修复的方法，其中步骤1中获取原始深度图像所用的三维反演算法为三角形距离能量相关算法；在该算法中，激光脉冲和选通脉冲也均为矩形脉冲，选通门宽与激光脉宽大小相等，因此，在回波展宽效应作用下，目标距离向能量包络为三角形，通过建立相邻切片间的能量灰度比关系可获得目标的距离信息，从而可以根据相邻的切片图像获得深度图像。3.根据权利要求1所述的距离选通三维成像自适应双边参考修复的方法，其中步骤2-步骤3中：自适应双边参考补全缺失数据的具体步骤如下：步骤1a：找到原始深度图像中缺失深度数据的位置，图像中表示为白色、值为NaN的像素点即为深度数据缺失的位置；步骤2a：根据以深度数据缺失位置为中心的邻域内所有深度数据的方差调整邻域窗口的大小，使窗口值不断在所允许的的最小值Window_min和最大值Window_max之间变动；首先将邻域窗口值的初值设定为最小值，邻域内的方差初值设定最小值；计算第一个缺失数据位置为中心的邻域内的方差，并与设定的初值比较，若方差值大于初值，则第二个缺失数据位置的邻域窗口值减小1，若小于初值，则增加1，若等于初值，则不变；以此类推，将当前位置邻域内的方差与前一位置邻域内的方差比较来决定下一个邻域窗口值的大小；步骤3a：用深度数据缺失位置处邻域内各深度数据加权平均后的值赋给深度数据缺失的像素点，用以补全缺失的深度数据，...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨于清，王新伟，孙亮，周燕，刘育梁，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11
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