一种深度图像合成方法及装置与流程

技术特征：

1.一种深度图像合成方法，其特征在于，所述方法包括：

获得各个真实深度相机拍摄的待合成深度图像，其中，各个真实深度相机在拍摄待合成深度图像时的位置关系为：各个真实深度相机对应相机坐标系的y轴相互平行；

根据预先获得的像素点映射关系，计算各个待合成深度图像中每一像素点在虚拟深度相机对应的相机坐标系中的映射像素点，其中，所述虚拟深度相机的相机参数为根据各个真实深度相机的相机参数确定的，所述虚拟深度相机的镜头光心位于各个真实深度相机的镜头光心连线上，所述虚拟深度相机对应相机坐标系的x轴与各个真实深度相机的镜头光心连线平行，所述预先获得的像素点映射关系为：预先根据各个真实深度相机的相机参数与所述虚拟深度相机的相机参数之间的几何关系获得的每个真实深度相机对应相机坐标系中的像素点与所述虚拟深度相机对应相机坐标系中的像素点之间的映射关系；

根据计算得到的映射像素点，生成各个待合成深度图像对应的目标合成深度图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过以下方式预先获得像素点映射关系：

获得虚拟深度相机的镜头光心位置和所述虚拟深度相机的焦距；

根据所述虚拟深度相机的镜头光心位置和各个真实深度相机的镜头光心位置，计算各个真实深度相机相与所述虚拟深度相机之间的距离、各个真实深度相机成像面分别与所述虚拟深度相机成像面之间的夹角；

根据各个真实深度相机的镜头光心与所述虚拟深度相机的镜头光心之间的相对位置关系、所述虚拟深度相机的焦距、各个真实深度相机的焦距以及计算得到的距离、夹角，利用几何关系获得每个真实深度相机对应的相机坐标系中的像素点与所述虚拟深度相机对应相机坐标系中的像素点之间的映射关系。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

各个待合成深度图像中每一个像素点的信息至少包括绝对距离深度分量；

所述根据各个真实深度相机的镜头光心与所述虚拟深度相机的镜头光心之间的相对位置关系、所述虚拟深度相机的焦距、各个真实深度相机的焦距以及计算得到的距离、夹角，利用几何关系获得每个真实深度相机对应的相机坐标系中的像素点与所述虚拟深度相机对应相机坐标系中的像素点之间的映射关系，包括：

在真实深度相机的镜头光心位于所述虚拟深度相机的镜头光心的左侧的情况下，根据所述虚拟深度相机的焦距、各个真实深度相机的焦距以及计算得到的距离、夹角，利用几何关系获得的该真实深度相机对应的相机坐标系中的像素点与所述虚拟深度相机对应相机坐标系中的像素点之间的映射关系为：

$\left\{\begin{array}{c}d2=\sqrt{d{1}^2+B^2-k1*B*d1}\\ x2=k2-\frac{k3}{d1}\\ y2=k4\end{array}\right.,$

其中，

x1、y1表示真实深度相机对应的相机坐标系中像素点的横坐标和纵坐标，x2、y2表示真实深度相机对应的相机坐标系中坐标为(x1，y1)的像素点在所述虚拟深度相机对应的相机坐标系中的映射像素点的横坐标和纵坐标，d1表示真实深度相机对应的相机坐标系中坐标为(x1，y1)的像素点的绝对距离深度分量值，d2表示所述虚拟深度相机对应的相机坐标系中坐标为(x2，y2)的像素点的绝对距离深度分量值，B表示真实深度相机的镜头光心与所述虚拟深度相机的镜头光心之间的距离，f1表示真实深度相机的焦距，f2表示所述虚拟深度相机的焦距，θ表示真实深度相机成像面与所述虚拟深度相机成像面之间的夹角；

在真实深度相机的镜头光心位于所述虚拟深度相机的镜头光心的右侧的情况下，根据所述虚拟深度相机的焦距、各个真实深度相机的焦距以及计算得到的距离、夹角，利用几何关系获得的该真实深度相机对应的相机坐标系中的像素点与所述虚拟深度相机对应相机坐标系中的像素点之间的映射关系为：

$\{\begin{array}{c}d2=\sqrt{d{1}^2+B^2-k1*B*d1}\\ x2=-k2+\frac{k3}{d1}\\ y2=k4\end{array},$

其中，

在真实深度相机的镜头光心与所述虚拟深度相机的镜头光心重合的情况下，真实深度相机的镜头光心与所述虚拟深度相机的镜头光心之间的距离为0，根据所述虚拟深度相机的焦距、各个真实深度相机的焦距以及计算得到的距离、夹角，利用几何关系获得的该真实深度相机对应的相机坐标系中的像素点与所述虚拟深度相机对应相机坐标系中的像素点之间的映射关系为：

$\left\{\begin{array}{c}d2=d1\\ x2=k2\\ y2=k4\end{array}\right.,$

其中，

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据计算得到的映射像素点，生成各个待合成深度图像对应的目标合成深度图像，包括：

获得计算得到的映射像素点中位于所述虚拟深度相机的视场范围内的像素点，其中，所述虚拟深度相机的视场范围为根据所述虚拟深度相机的镜头光心位置以及各个真实深度相机的视场范围确定的；

根据所获得的像素点生成各个待合成深度图像对应的目标合成深度图像。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

各个待合成深度图像中每一个像素点的信息还包括置信度分量；

所述根据所获得的像素点生成各个待合成深度图像对应的目标合成深度图像，包括：

按照保留映射至所述虚拟深度相机对应的相机坐标系中同一点的各个像素点中置信度最大的像素点的规则，对所获得的像素点中进行像素点保留处理；

根据经像素点保留处理后的像素点生成各个待合成深度图像对应的目标合成深度图像。

6.一种深度图像合成装置，其特征在于，所述装置包括：

深度图像获得模块，用于获得各个真实深度相机拍摄的待合成深度图像，其中，各个真实深度相机在拍摄待合成深度图像时的位置关系为：各个真实深度相机对应相机坐标系的y轴相互平行；

映射像素点计算模块，用于根据预先获得的像素点映射关系，计算各个待合成深度图像中每一像素点在虚拟深度相机对应的相机坐标系中的映射像素点，其中，所述虚拟深度相机的相机参数为根据各个真实深度相机的相机参数确定 的，所述虚拟深度相机的镜头光心位于各个真实深度相机的镜头光心连线上，所述虚拟深度相机对应相机坐标系的x轴与各个真实深度相机的镜头光心连线平行，所述预先获得的像素点映射关系为：预先根据各个真实深度相机的相机参数与所述虚拟深度相机的相机参数之间的几何关系获得的每个真实深度相机对应相机坐标系中的像素点与所述虚拟深度相机对应相机坐标系中的像素点之间的映射关系；

合成深度图像生成模块，用于根据计算得到的映射像素点，生成各个待合成深度图像对应的目标合成深度图像。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

映射关系获得模块，用于预先获得像素点映射关系；

其中，所述映射关系获得模块，包括：

镜头光心焦距获得子模块，用于获得虚拟深度相机的镜头光心位置和所述虚拟深度相机的焦距；

距离夹角计算子模块，用于根据所述虚拟深度相机的镜头光心位置和各个真实深度相机的镜头光心位置，计算各个真实深度相机相与所述虚拟深度相机之间的距离、各个真实深度相机成像面分别与所述虚拟深度相机成像面之间的夹角；

映射关系获得子模块，用于根据各个真实深度相机的镜头光心与所述虚拟深度相机的镜头光心之间的相对位置关系、所述虚拟深度相机的焦距、各个真实深度相机的焦距以及计算得到的距离、夹角，利用几何关系获得每个真实深度相机对应的相机坐标系中的像素点与所述虚拟深度相机对应相机坐标系中的像素点之间的映射关系。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，

各个待合成深度图像中每一个像素点的信息至少包括绝对距离深度分量；

所述映射关系获得子模块，具体用于在真实深度相机的镜头光心位于所述虚拟深度相机的镜头光心的左侧的情况下，根据所述虚拟深度相机的焦距、各个真实深度相机的焦距以及计算得到的距离、夹角，利用几何关系获得的该真实深度相机对应的相机坐标系中的像素点与所述虚拟深度相机对应相机坐标系 中的像素点之间的映射关系为：

$\left\{\begin{array}{c}d2=\sqrt{d{1}^2+B^2-k1*B*d1}\\ x2=k2-\frac{k3}{d1}\\ y2=k4\end{array}\right.,$

其中，

x1、y1表示真实深度相机对应的相机坐标系中像素点的横坐标和纵坐标，x2、y2表示真实深度相机对应的相机坐标系中坐标为(x1，y1)的像素点在所述虚拟深度相机对应的相机坐标系中的映射像素点的横坐标和纵坐标，d1表示真实深度相机对应的相机坐标系中坐标为(x1，y1)的像素点的绝对距离深度分量值，d2表示所述虚拟深度相机对应的相机坐标系中坐标为(x2，y2)的像素点的绝对距离深度分量值，B表示真实深度相机的镜头光心与所述虚拟深度相机的镜头光心之间的距离，f1表示真实深度相机的焦距，f2表示所述虚拟深度相机的焦距，θ表示真实深度相机成像面与所述虚拟深度相机成像面之间的夹角；

用于在真实深度相机的镜头光心位于所述虚拟深度相机的镜头光心的右侧的情况下，根据所述虚拟深度相机的焦距、各个真实深度相机的焦距以及计算得到的距离、夹角，利用几何关系获得的该真实深度相机对应的相机坐标系中的像素点与所述虚拟深度相机对应相机坐标系中的像素点之间的映射关系为：

$\left\{\begin{array}{c}d2=\sqrt{d{1}^2+B^2-k1*B*d1}\\ x2=-k2+\frac{k3}{d1}\\ y2=k4\end{array}\right.,$

其中，

用于在真实深度相机的镜头光心与所述虚拟深度相机的镜头光心重合的情况下，真实深度相机的镜头光心与所述虚拟深度相机的镜头光心之间的距离为0，根据所述虚拟深度相机的焦距、各个真实深度相机的焦距以及计算得到的距离、夹角，利用几何关系获得的该真实深度相机对应的相机坐标系中的像素点与所述虚拟深度相机对应相机坐标系中的像素点之间的映射关系为：

$\left\{\begin{array}{c}d2=d1\\ x2=k2\\ y2=k4\end{array}\right.,$

其中，

9.根据权利要求6-8中任一项所述的装置，其特征在于，所述合成深度图像生成模块，包括：

像素点获得子模块，用于获得计算得到的映射像素点中位于所述虚拟深度相机的视场范围内的像素点，其中，所述虚拟深度相机的视场范围为根据所述虚拟深度相机的镜头光心位置以及各个真实深度相机的视场范围确定的；

合成深度图像获得子模块，用于根据所获得的像素点生成各个待合成深度 图像对应的目标合成深度图像。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，

各个待合成深度图像中每一个像素点的信息还包括置信度分量；

所述合成深度图像获得子模块，包括：

像素点保留处理单元，用于按照保留映射至所述虚拟深度相机对应的相机坐标系中同一点的各个像素点中置信度最大的像素点的规则，对所获得的像素点中进行像素点保留处理；

合成深度图像获得单元，用于根据经像素点保留处理后的像素点生成各个待合成深度图像对应的目标合成深度图像。