深度图拼接方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质制造方法及图纸

本申请实施例提供一种深度图拼接方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，在本申请实施例中，通过将待拼接深度图转换为点云数据，并通过对重叠区域的点云数据进行点云配准获得目标旋转矩阵和目标平移矩阵，依据目标旋转矩阵和目标平移矩阵对待拼接深度图进行位姿修正，并对已修正位姿的待拼接深度图进行拼接。在本申请中，通过将待拼接深度图之间的重叠区域转换为点云数据进行点云配准，使深度图拼接时的拼接误差为点云配准误差，不受外部运动机构误差和位姿估计偏差影响，可以显著地提升深度图拼接的精度和稳定性，并且可以在保证数据精度的前提下，有效扩展3D相机的测量范围。围。围。

【技术实现步骤摘要】
深度图拼接方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质


[0001]本申请涉及计算机视觉、图像生成领域，尤其涉及一种深度图拼接方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]深度图是指将从图像采集器到场景中各点的距离(深度)作为像素值的图像，它直接反映了景物可见表面的几何形状。当3D相机一次拍摄或扫描无法完整覆盖待测区域时，需要调整3D相机的位置或姿态，进行多次拍摄或扫描，得到多幅深度图。
[0003]深度图拼接是将多幅深度图拼接成一幅全景深度图。常规的拼接方法是根据3D相机的位置姿态变化直接完成拼接，这种方法的拼接精度与运动机构的精度直接关联，而且受到3D相机位姿估计的直接影响，稳定性较差。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请提供了一种深度图拼接方法、装置及计算机设备以解决上述技术问题。
[0005]为了达到上述目的，本申请所采用的技术方案为：
[0006]根据本申请实施例的第一方面，提供了一种深度图拼接方法，所述方法包括：
[0007]获取待拼接深度图，根据所述待拼接深度图的初始位姿确定所述待拼接深度图之间的重叠区域；
[0008]依据所述重叠区域的点坐标和深度值，获取所述重叠区域的点云数据；
[0009]对各重叠区域的点云数据进行点云配准，获得用于对所述待拼接深度图进行位姿修正的目标旋转矩阵和目标平移矩阵；
[0010]依据所述目标旋转矩阵和目标平移矩阵修正所述待拼接深度图的初始位姿，得到修正后的位姿；
[0011]依据所述修正后的位姿，对所述待拼接深度图进行拼接。
[0012]根据本申请实施例的第二方面，提供了一种深度图拼接装置，所述装置包括：
[0013]确定重叠区域单元：用于获取待拼接深度图，根据所述待拼接深度图的初始位姿确定所述待拼接深度图之间的重叠区域；
[0014]获取点云数据单元：用于依据所述重叠区域的点坐标和深度值，获取所述重叠区域的点云数据；
[0015]点云配准单元：用于对各重叠区域的点云数据进行点云配准，获得用于对所述待拼接深度图进行位姿修正的目标旋转矩阵和目标平移矩阵；
[0016]修正单元：用于依据所述目标旋转矩阵和目标平移矩阵修正所述待拼接深度图的初始位姿，得到修正后的位姿；
[0017]拼接单元：用于依据所述修正后的位姿，对所述待拼接深度图进行拼接。
[0018]根据本申请实施例的第三方面，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存
储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现本申请第一方面提供的方法。
[0019]根据本申请实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现本申请第一方面提供的方法。
[0020]本申请提供的深度图拼接方法，通过将待拼接深度图转换为点云数据，并通过对重叠区域的点云数据进行点云配准获得目标旋转矩阵和目标平移矩阵，依据目标旋转矩阵和目标平移矩阵对待拼接深度图进行位姿修正，并对已修正位姿的待拼接深度图进行拼接。在本申请中，通过将待拼接深度图之间的重叠区域转换为点云数据进行点云配准，使深度图拼接时的拼接误差为点云配准误差，不受外部运动机构误差和位姿估计偏差影响，这样，可以显著地提升深度图拼接的精度和稳定性。并且可以在保证数据精度的前提下，有效扩展3D相机的测量范围。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
[0023]图1是本申请一示例性实施例示出的一种深度图拼接方法的流程图；
[0024]图2是本申请一具体示例性实施例示出的一种人员登记方法的流程图；
[0025]图3是本申请一示例性实施例示出的一种深度图拼接装置的结构框图；
[0026]图4是本申请一示例性实施例示出的一种电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
[0027]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0028]在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[0029]应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”。
[0030]本申请提供一种图像识别方法、装置和计算机设备，以提供一种识别准确率较高
的图像识别方法。
[0031]下面以具体的实施例对本申请的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
[0032]图1为本申请提供的深度图拼接方法的流程图。请参照图1，本实施例提供的深度图拼接方法，可以包括：
[0033]S101，获取待拼接深度图，根据该待拼接深度图的初始位姿确定该待拼接深度图之间的重叠区域。
[0034]当3D相机一次拍摄或扫描无法完整覆盖待测区域时，可以调整3D相机的位置或姿态进行多次拍摄或扫描，以获得多幅深度图。在本实施例中，可以将上述3D相机多次拍摄或者扫描的多幅深度图确定为待拼接深度图，并通过各待拼接深度图之间的初始位姿计算各待拼接深度图之间的重叠区域。
[0035]示例性的，如图2所示，图2左部分为通过3D相机拍摄的两张深度图，图2右部分为两张深度图在场景中的初始位姿，根据该初始位姿，即可确定深度图1、深度图2在该场景中的重叠区域。
[0036]S102，依据该重叠区域的点坐标和深度值，获取该重叠区域的点云数据。
[0037]在本实施例中，深度图中各个像素点通常通过三维坐标(x，y，z)进行表征，其中x表示该像素点在场景中的行坐标，y表示该像素点在场景中的列坐标，z表示该点在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深度图拼接方法，其特征在于，所述方法包括：获取待拼接深度图，根据所述待拼接深度图的初始位姿确定所述待拼接深度图之间的重叠区域；依据所述重叠区域的点坐标和深度值，获取所述重叠区域的点云数据；对各重叠区域的点云数据进行点云配准，获得用于对所述待拼接深度图进行位姿修正的目标旋转矩阵和目标平移矩阵；依据所述目标旋转矩阵和目标平移矩阵修正所述待拼接深度图的初始位姿，得到修正后的位姿；依据所述修正后的位姿，对所述待拼接深度图进行拼接。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据所述重叠区域的点坐标和深度值，获取所述重叠区域的点云数据包括：获取所述重叠区域中各个像素点的尺度信息和偏置信息；依据各个像素点的尺度信息和偏置信息，将所述重叠区域的深度图转换为点云数据。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述依据各个像素点的尺度信息和偏置信息，将所述重叠区域的深度图转换为点云数据包括：对于所述重叠区域中任一像素点，确定所述像素点的点坐标与该像素点的尺度信息的乘积，并依据所述乘积与该像素点的偏置信息的和，将各个像素点转换为点云数据。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初始位姿由初始平移矩阵和初始旋转矩阵表征；所述依据所述目标旋转矩阵和目标平移矩阵修正所述待拼接深度图的初始位姿包括：依据所述目标旋转矩阵对所述初始旋转矩阵进行修正，得到修正后的旋转矩阵；以及，依据所述目标旋转矩阵和目标平移矩阵对所述初始平移矩阵进行修正，得到修正后的平移矩阵。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述依据所述目标旋转矩阵对所述初始旋转矩阵进行修正，得到修正后的旋转矩阵包括：依据所述目标旋转矩阵和所述初始旋转矩阵的乘积，确定修正后的旋转矩阵；所述依据所述目标旋转矩阵和目标平移矩阵对所述初始平移矩阵进行修正，得到修正后的平移矩阵包括：依据所述目标旋转矩阵和所述初始平移矩阵的乘积，依据所述乘积与所述目标平移矩阵的和，确定修正后的平移矩阵。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据所述修正后的位姿，对所述待拼接深度图进行拼接包括：依据所述修正后的位姿确定已修正的点云数据，并根据所述已修正的点云数据估算拼接后的深度图的边界；依据所述拼接后的深度图的边界，将所述已修正的点云数据作为目标点云数据加入到拼接后的深度图，并将所述目标点云数据转换的深度图确定为拼接后的深度图。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述已修正的点云数据估算拼接后的深度图的边界包括：
确定所述已修正的点云数据中列坐标的最大值和最小值，以及，行坐标的最大值和最小值，并依据所述列坐标的最大值和最小值确定所述拼接后的深度图的上下边界，以及，依据所述行坐标的最大值和最小值确定所述拼接后的深度图的左右边界。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将所述已修正的点云数据作为目标点云数据加入到拼接后的深度图包括：对于所述待拼接深度图之间的重叠区域，确定所述待拼接深度图中归属于所述重叠区域的已修正的点云数据中，行坐标和列坐标均相同的坐标点的深度值的平均值，以所述深度值的平均值为对应坐标点的深度值，将对应的坐标点作为所述重叠区域的目标点云数据，加入到拼接后的深度图。9.一种深度图拼接装置，其特征在于，所述装置包括：确定重叠区域单元：用于获取待拼接深度图，根据所述待拼接深度图的初始位姿确定所述待拼接深度图之间的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张天一，龙学雄，
申请(专利权)人：杭州海康机器人股份有限公司，
类型：发明
国别省市：