3D伪彩映射系统及其映射方法以及3D伪彩映射系统的应用与流程

本发明涉及一伪彩处理领域，更具体地涉及一3d伪彩映射系统及其映射方法以及3d伪彩映射系统的应用，该3d伪彩映射系统能够将一3d深度数据转换成一可直接查看的图像。

背景技术：

近几年来，随着微电子技术、计算机技术、现代通信技术的飞速发展，人类社会正健步迈入信息化时代。相应地，深度相机也随之迅速发展和普及，越来越多的场景和领域需要运用到深度相机，比如，三维建模、人脸识别、手势识别、或目标追踪等等。

通常，根据深度相机的硬件实现方式不同，目前行业内深度相机所采用的主流3d机器视觉大约有三种：结构光、tof飞行时间法(tof相机)、和双目立体成像。与传统相机不同之处在于该深度相机可同时拍摄景物的灰阶影像资讯，并且包含深度的3维资讯。该深度相机的设计原理是针对被测目标发射一参考光束，藉由计算回光的时间差或相位差，来换算被测目标的距离，以产生深度资讯。然而，由于该深度相机自身工作原理的限制，导致该深度相机无法获取该被测目标的颜色资讯，即虽然该深度相机能够采集该被测目标的深度信息，但是该深度相机所拍摄的图像为含有深度信息的灰度图像，而不是彩色图像。

我们知道人眼视觉有一个特点就是，人眼只能分辨出二十几种灰度(人眼分辨灰度的能力很差，一般只有几十个数量级)，也就是说所采集到的灰度图像分辨率超级高，有一千个灰度级，但很遗憾，人们只能看出二十几个，也就是说信息损失了五十倍。但是人眼对于彩色的分辨能力相当强，能分辨出几千种色度，因此，如果通过伪彩色处理将含有深度信息的灰度图像映射成伪彩色图像(或者直接将被测目标的深度信息映射成伪彩色图像)后，人眼将可以提取更多的信息量。

通常地，现有的伪彩色处理方法是人为事先设定一深度范围，并将该深度范围分成若干份，以将每份深度范围与一rgb色系匹配，接着以线性映射或非线性映射的方式将所获取的被测目标的深度信息(该被测目标的每个像素的深度值)映射到相应的rgb色系，进而将该深度相机所采集的深度信息经伪彩色处理以形成伪彩色图像，以便于人眼直接查看以获取视觉信息，从而通过颜色来区分被测目标的不同深度。

然而，由于该现有的伪彩色处理方法是依据经验来人为事先设定的深度范围，而没有考虑不同被测目标的差异性，以及没有考虑该深度相机的取景距离，因此当取景距离不恰当，或者被测目标的深度层次不明显时，就会出现该被测目标的全部或部分深度值会落在被事先设定的该深度范围之外，而无法进行正常的伪彩色处理。又或者，该被测目标的深度信息过于集中，即该被测目标的深度值大部分落在该深度范围中的一小段区域，使得该被测目标的大部分像素点都被映射到同一色系，以使所获得的伪彩图像中的色彩不够丰富，颜色差异性较小，人眼很难直观地且容易地获取准确的视觉信息。特别地，一旦该被测目标的深度值过于集中而被映射成同一色系(甚至被映射同一相近颜色)时，该被测目标的边界将无法被明显地区分，直接影响人眼直接查看的视觉效果，进而也会影响该深度相机的普及和广泛应用。

技术实现要素：

本发明的一目的在于提供一3d伪彩映射系统及其映射方法以及3d伪彩映射系统的应用，其中所述3d伪彩映射系统能将一被测目标的一初始图像数据转换成一伪彩图像数据，以便通过不同颜色来区分该被测目标的不同深度。

本发明的另一目的在于提供一3d伪彩映射系统及其映射方法以及3d伪彩映射系统的应用，其中所述3d伪彩映射系统能够通过一输出装置将所述伪彩图像数据显示出一伪彩图像，以有助于人眼直接观查和区分该被测目标的边界。

本发明的另一目的在于提供一3d伪彩映射系统及其映射方法以及3d伪彩映射系统的应用，其中所述3d伪彩映射系统能够基于所述初始图像数据来自动计算出该被测目标的一深度范围，进而依据所述深度范围来映射相应的颜色，以丰富所获得的所述伪彩图像中的色彩，同时也能够有效地避免发生因深度信息过于集中而造成的颜色差异性小的问题。

本发明的另一目的在于提供一3d伪彩映射系统及其映射方法以及3d伪彩映射系统的应用，其中所述3d伪彩映射系统能够将具有不同深度值的像素映射出不同色系的颜色，以凸显该被测目标的不同深度，从而能明显区分该被测目标的边界。

本发明的另一目的在于提供一3d伪彩映射系统及其映射方法以及3d伪彩映射系统的应用，其中所述3d伪彩映射系统能够实时更新所设定的所述深度范围，以满足不同取景距离或不同该被测目标的需要，从而提高所述3d伪彩映射系统的使用范围，相对于传统的通过人为设定深度范围的方式来说，本发明的所述3d伪彩映射系统通过实时地更新所述深度范围的方式，不仅能够提高所述伪彩图像的质量，而且能够大幅度地扩大所述3d伪彩映射系统的应用范围。

本发明的另一目的在于提供一3d伪彩映射系统及其映射方法以及3d伪彩映射系统的应用，其中所述3d伪彩映射系统能够基于取景角度或距离的改变，来自动计算并调整所设定的所述深度范围，以获得高质量的所述伪彩图像。

本发明的另一目的在于提供一3d伪彩映射系统及其映射方法以及3d伪彩映射系统的应用，其中所述3d伪彩映射系统能够基于该被测目标的深度信息同步地映射出不同的亮度，以有助于增强所获得的所述伪彩图像的可识别性。具体地，该被测目标上距一观察者越近的地方(深度值越小)，则在所述伪彩图像上与之对应的像素的亮度越亮。

本发明的另一目的在于提供一3d伪彩映射系统及其映射方法以及3d伪彩映射系统的应用，其中所述3d伪彩映射系统能够将该被测目标的深度信息同步地映射出相应的颜色和亮度，以增加所获得的所述伪彩图像的可区别特征，以有助于区分该被测目标的不同深度。

本发明的另一目的在于提供一3d伪彩映射系统及其映射方法以及3d伪彩映射系统的应用，其中所述3d伪彩映射系统能够将该被测目标的深度信息映射至一hsv颜色模型，以获得带有深度信息的所述伪彩图像，以便直接观看到所述该被测目标的边界。

依本发明的一个方面，本发明提供一3d伪彩映射系统，其包括：

一分析单元，其中所述分析单元通过分析一被测目标的一初始图像数据得到一深度范围数据；和

一处理单元，其中所述处理单元被可通信地连接于所述分析单元，其中所述处理单元基于所述分析单元获得的所述深度范围数据处理所述初始图像数据，以获得关于所述被测目标的一伪彩图像数据，从而将所述被测目标的所述初始图像数据映射为所述伪彩图像数据。

根据本发明的一个实施例，所述3d伪彩映射系统进一步包括一交互单元，其中所述交互单元包括一输出模块，其中所述输出模块被可通信地连接于所述处理单元，其中所述输出模块通过被可通信地连接于一输出装置的方式显示所述处理单元获得的所述伪彩图像数据，以在所述输出装置上形成所述被测目标的一伪彩图像。

根据本发明的一个实施例，所述3d伪彩映射系统进一步包括一交互单元，其中所述交互单元包括一接收模块，其中所述分析单元被可通信地连接于所述接收模块，其中所述接收模块通过被可通信地连接于一采集装置的方式获得所述被测目标的所述初始图像数据，所述分析单元从所述接收模块获得所述被测目标的所述初始图像数据。

根据本发明的一个实施例，所述交互单元包括一接收模块，所述分析单元被可通信地连接于所述接收模块，其中所述接收模块通过被可通信地连接于一采集装置的方式获得所述被测目标的所述初始图像数据，所述分析单元从所述接收模块获得所述被测目标的所述初始图像数据。

根据本发明的一个实施例，所述分析单元包括一统计模块，所述统计模块被可通信地连接于所述接收模块和所述处理单元，其中所述统计模块从所述接收模块接收所述初始图像数据，并且所述统计模块通过统计所述初始图像数据中的所有像素的深度值的方式自动地计算出所述像素的深度范围，以得到所述深度范围数据。

根据本发明的一个实施例，所述处理单元进一步包括相互可通信地连接的一映射模块和一配置模块，其中所述映射模块被可通信地连接于所述接收模块和所述分析单元，其中所述映射模块分别从所述接收模块接收所述初始图像数据和从所述分析单元接收所述深度范围数据，并且所述映射模块以基于所述深度范围数据将所述初始图像数据映射至一预设映射范围的方式生成一深度映射数据，其中所述配置模块接收所述深度映射数据，并配置所述深度映射数据以生成所述伪彩图像数据。

根据本发明的一个实施例，所述分析单元包括相互可通信地连接的一统计模块和一判断模块，所述统计模块被可通信地连接于所述接收模块，所述判断模块被可通信地连接于所述处理单元，其中所述统计模块从所述接收模块接收所述初始图像数据并以统计所述初始图像数据中所有像素的深度值的方式自动地计算出所述像素的一深度范围，以得到一初始深度范围数据，其中所述判断模块根据所述初始深度范围数据得到所述深度范围数据。

根据本发明的一个实施例，所述统计模块定时地从所述接收模块接收所述初始图像数据。

根据本发明的一个实施例，所述处理单元进一步包括一映射模块和分别被可通信地连接于所述映射模块的一配置模块和一修正模块，所述修正模块被可通信地连接于所述接收模块和所述分析单元，其中所述修正模块基于从所述分析单元接收的所述深度范围数据修正从所述接收模块接收的所述初始图像数据后得到一修正初始图像数据，其中所述映射模块基于从所述分析单元接收的所述深度范围数据将从所述修正模块接收的所述修正初始图像数据映射至一预定映射范围后得到一深度映射数据，其中所述配置模块接收所述深度映射数据，并配置所述深度映射数据以生成所述伪彩图像数据。

根据本发明的一个实施例，所述映射模块同步地从所述接收模块接收所述初始图像数据和从所述分析单元接收所述深度范围数据。

根据本发明的一个实施例，所述映射模块进一步包括一整合模块和分别被可通信地连接于所述整合模块的一色调映射模块和一亮度映射模块，并且所述色调映射模块被可通信地连接于所述接收模块和所述分析单元，所述亮度映射模块被可通信地连接于所述接收模块和所述分析单元，其中所述色调映射模块以基于所述深度范围数据将所述初始图像数据映射至一预设色调映射范围的方式获得一色调映射数据，所述亮度映射模块以基于所述深度范围数据将所述初始图像数据映射至一预设亮度映射范围的方式获得一亮度映射数据，其中所述整合模块整个所述色调映射数据和所述亮度映射数据，以得到所述深度范围数据。

根据本发明的一个实施例，所述映射模块进一步包括一色调映射模块，所述色调映射模块被可通信地连接于所述接收模块和所述分析单元，其中所述色调映射模块以基于所述深度范围数据将所述初始图像数据映射至一预设色调映射范围的方式获得一色调映射数据，所述色调映射数据形成所述深度映射数据。

根据本发明的一个实施例，所述映射模块的映射关系为一线性映射关系。

依本发明的另一个方面，本发明进一步提供一电子设备，其包括：

一采集装置；

一输出装置；以及

一3d伪彩映射系统，其中所述3d伪彩映射系统进一步包括：

一交互单元，其中所述交互单元包括一接收模块和一输出模块，所述接收模块被可通信地连接于所述采集装置，所述输出模块被可通信地连接于所述输出装置；

一分析单元，其中所述分析单元被可通信地连接于所述交互单元，其中所述分析单元分析所述接收模块接收的被所述装置采集的一被测目标的一初始图像数据后得到一深度范围数据；以及

一处理单元，其中所述处理单元被可通信地连接于所述分析单元，其中所述处理单元基于所述分析单元获得的所述深度范围数据处理所述初始图像数据，以获得关于所述被测目标的一伪彩图像数据，其中所述输出模块能够在所述输出装置显示所述处理单元获得的所述伪彩图像数据，以在所述输出装置上形成一伪彩图像。

依本发明的另一个方面，本发明进一步提供一3d伪彩映射方法，其中所述3d伪彩映射方法包括如下步骤：

(a)通过一分析单元以分析一被测目标的一初始图像数据的方式得到一深度范围数据；和

(b)通过一处理单元基于所述分析单元获得的所述深度范围数据处理所述初始图像数据，以得到所述被测目标的一伪彩图像数据，从而将所述被测目标的所述初始图像数据映射为所述伪彩图像数据。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(a)中进一步包括步骤：

统计所述初始图像数据中的所有像素的深度值，以获得所述像素的所述深度值的最大值和最小值；和

根据所述深度值的最大值和最小值，获得所述深度范围数据。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(b)中进一步包括步骤：

根据所述深度范围数据将所述初始图像数据的所述像素的所述深度值分别映射成相应的所述像素的一深度映射值，以得到一深度映射数据；和

根据所述深度映射数据配置相应的hsv值于所述像素，以得到所述伪彩图像数据。

根据本发明的一个实施例，在根据所述深度范围数据将所述初始图像数据的所述像素的所述深度值分别映射成相应的所述像素的所述深度映射值，以得到所述深度映射范围的步骤中进一步包括步骤：

基于所述深度范围数据，通过一色调映射模块将所述初始图像数据的所述像素的所述深度值分别映射成相应的所述像素的一色调映射值，以得到一色调映射数据；

基于所述深度范围数据，通过一亮度映射模块将所述初始图像数据的所述像素的所述深度值分别映射成相应的所述像素的一亮度映射值，以得到一亮度映射数据；以及

通过一整合模块整合所述色调映射数据和所述亮度映射数据，以得到所述深度映射数据。

根据本发明的一个实施例，在根据所述深度范围数据将所述初始图像数据的所述像素的所述深度值分别映射成相应的所述像素的所述深度映射值，以得到所述深度映射范围的步骤中进一步包括步骤：基于所述深度范围数据，通过一色调映射模块将所述初始图像数据的所述像素的所述深度值分别映射成相应的所述像素的一色调映射值，以得到一色调映射数据，其中所述色调映射数据形成所述深度映射数据。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(a)中进一步包括步骤：

统计所述初始图像数据中的所有像素的深度值，以获得所述像素的深度值的最大值和最小值的方式得到一初始深度范围数据；

通过一判断模块判断所述初始深度范围数据，以得到所述深度范围数据。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(b)中进一步包括步骤：

根据所述深度范围数据修正所述初始图像数据，以得到一修正初始图像数据；

根据所述深度范围数据将所述修正初始图像数据的所述像素的所述深度值分别映射成相应的所述像素的一深度映射值，以得到一深度映射数据；以及

根据所述深度映射数据配置相应的hsv值于所述像素，以得到所述伪彩图像数据。

根据本发明的一个实施例，在根据所述深度范围数据将所述修正初始图像数据的所述像素的所述深度值分别映射成相应的所述像素的所述深度映射值，以得到所述深度映射范围的步骤中进一步包括步骤：

基于所述深度范围数据，通过一色调映射模块将所述修正初始图像数据的所述像素的所述深度值分别映射成相应的所述像素的一色调映射值，以得到一色调映射数据；

基于所述深度范围数据，通过一亮度映射模块将所述修正初始图像数据的所述像素的所述深度值分别映射成相应的所述像素的一亮度映射值，以得到一亮度映射数据；以及

通过一整合模块整合所述色调映射数据和所述亮度映射数据，以得到所述深度映射数据。

根据本发明的一个实施例，在根据所述深度范围数据将所述修正初始图像数据的所述像素的所述深度值分别映射成相应的所述像素的所述深度映射值，以得到所述深度映射范围的步骤中进一步包括步骤：基于所述深度范围数据，通过一色调映射模块将所述修正初始图像数据的所述像素的所述深度值分别映射成相应的所述像素的一色调映射值，以得到一色调映射数据，其中所述色调映射数据形成所述深度映射数据。

依本发明的另一个方面，本发明进一步提供一通过一电子设备显示一伪彩图像的方法，其中所述伪彩图像的显示方法包括如下步骤：

(a)通过一电子设备的一采集装置采集关于一被测目标的一初始图像数据；

(b)通过一接收模块从所述采集装置接收所述初始图像数据；

(c)通过一分析单元分析所述初始图像数据的方式得到一深度范围数据；

(d)通过一处理单元基于所述分析单元获得的所述深度范围数据处理所述初始图像数据，以得到所述被测目标的一伪彩图像数据；以及

(e)通过一输出模块以被可通信地连接于所述电子设备的一输出装置的方式显示所述伪彩图像数据，以在所述输出装置上形成所述被测目标的一伪彩图像。

通过对随后的描述和附图的理解，本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。本发明的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现。

附图说明

图1是根据本发明的一第一较佳实施例的一3d伪彩映射系统的系统结构示意图。

图2是根据本发明的上述第一较佳实施例的所述3d伪彩映射系统的一映射模块的结构示意图。

图3是根据本发明的上述第一较佳实施例的所述3d伪彩映射系统生成一深度范围数据的框图示意图。

图4是根据本发明的上述第一较佳实施例的所述3d伪彩映射系统生成一伪彩图像数据的框图示意图。

图5是根据本发明的上述第一较佳实施例的所述3d伪彩映射系统生成一深度映射数据的框图示意图。

图6是根据本发明的上述第一较佳实施例的一3d伪彩映射方法的流程示意图。

图7是根据本发明的一第二较佳实施例的一3d伪彩映射系统的系统结构示意图。

图8是根据本发明的上述第二较佳实施例的所述3d伪彩映射系统的一映射模块的结构示意图。

图9是根据本发明的上述第二较佳实施例的所述3d伪彩映射系统生成一深度范围数据的框图示意图。

图10是根据本发明的上述第二较佳实施例的所述3d伪彩映射系统生成一伪彩图像数据的框图示意图。

图11是根据本发明的上述第二较佳实施例的所述3d伪彩映射系统生成一深度映射数据的框图示意图。

图12是根据本发明的上述第二较佳实施例的一3d伪彩映射方法的流程示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，权利要求和说明书中术语“一”应理解为“一个或多个”，即在一个实施例，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个。除非在本发明的揭露中明确示意该元件的数量只有一个，否则术语“一”并不能理解为唯一或单一，术语“一”不能理解为对数量的限制。

参考附图之图1至图6所示，示出了根据本发明的一第一较佳实施例的一3d伪彩映射系统及映射方法。根据本发明的所述第一较佳实施例，所述3d伪彩映射系统20包括相互通信连接的一交互单元21、一分析单元22、以及一处理单元23，其中所述交互单元21能接收来自一采集装置10的一初始图像数据d1，并能将所述初始图像数据d1分别传输至所述分析单元22和所述处理单元23，其中所述分析单元22能接收所述初始图像数据d1，并且所述分析单元22能预处理所述初始图像数据d1以计算出一深度范围，以生成一深度范围数据d2，其中所述处理单元23能接收所述初始图像数据d1和所述深度范围数据d2，并基于所述深度范围数据d2来处理所述初始图像数据d1，以生成一伪彩图像数据d4，并能将所述伪彩图像数据d4传输至所述交互单元21，其中所述交互单元21接收所述伪彩图像数据d4，并且所述交互单元21能通过一输出装置30基于所述伪彩图像数据显示一伪彩图像，以供人眼直接观看所述伪彩图像，并且通过所述伪彩图像的不同颜色来区分一被测目标w的不同深度。

换言之，本发明还提供了一电子设备，其中所述电子设备包括所述采集装置10、所述输出装置30以及所述3d伪彩映射系统20，其中所述3d伪彩映射系统20包括所述交互单元21、所述分析单元22以及所述处理单元23，其中所述分析单元22和所述处理单元23分别被可通信地连接于所述交互单元21，所述处理单元23被可通信地连接于所述分析单元22，并且所述交互单元21被可通信地连接于所述采集装置10和所述输出装置30。

值得注意的是，所述采集装置10可以但不限于被实施为一深度相机，用于采集一被测目标w(或被测物体)的深度信息，以生成所述初始图像数据d1，其中所述初始图像数据d1包括该被测目标w的初始图像(灰度图像)中每一像素的深度值。值得注意的是，所述初始图像中所述像素可以但不限于被实施为一有效像素，从而获得更为准确的所述初始图像数据d1。本领域技术人员应当理解，所述深度相机可以是一结构光深度相机，也可以是一双目立体成像深度相机，还可以是一tof相机。举例地，所述采集装置10被实施为一tof相机，其中所述tof相机包括一光源发射模块和一感光接收模块，所述光源发射模块与所述感光接收模块相配合，并基于tof深度测量生成一被测目标w的深度信息。更具体地说，所述光源发射模块发射一特定波段的光波，所述发射光波在被测目标的表面反射，以被所述感光接收模块所接收，进而，所述感光接收模块根据发射光波和接收光波之间的时间差或者相位差计算出被测目标w的深度信息，以获取该被测目标w的所述初始图像数据。

此外，所述输出装置30可以但不限于被实施为一显示屏，以基于所述3d伪彩映射系统20生成的所述伪彩图像数据d4显示该被测目标w的所述伪彩图像。需要指出的是，所述输出装置30也可以是手机、电脑、平板、触摸屏等等具有显示功能的设备。

根据本发明的所述第一较佳实施例，如图1和图3所示，所述3d伪彩映射系统20的所述交互单元21包括相互可通信地连接的一接收模块211和一输出模块212，其中所述交互单元21的所述接收模块211与所述采集装置10通信地连接，以接收所述采集装置10所生成的所述初始图像数据d1，所述交互单元21的所述输出模块212与所述输出装置30通信地连接，以将所述处理单元23所生成的所述伪彩图像数据d4传输至所述输出装置30，以通过所述输出装置30显示该被测目标w的所述伪彩图像。值得注意的是，所述通信连接的方式举例地但不限于被实施为有线或无线的连接方式，如电连接方式，信号连接方式，数据连接方式。

值得一提的是，所述3d伪彩映射系统20可以但不限于被实施为一独立系统，其中所述3d伪彩映射系统20的所述交互单元21的所述接收模块211和所述输出模块212均可以被实施为一usb数据接口，以方便所述接收模块211通过一数据线与所述采集装置10和所述输出装置30通信地连接，所述输出模块212通过该数据线与所述输出装置30通信地连接。当然，本领域的技术人员可以理解的是，即便是在所述3d伪彩映射系统20被实施为所述独立系统的具体示例中，将所述接收模块211和所述输出模块212均实施为所述usb数据接口的方案也仅为举例，其并不应被视为对本发明的所述3d伪彩映射系统20的内容和范围的限制。例如，在其他可能的示例中，所述接收模块211和所述输出模块212中的至少一个模块也可以被实施为无线模块。需要指出的是，所述3d伪彩映射系统20也可以被实施为一内嵌系统，其中所述3d伪彩映射系统20被内嵌于所述采集装置10或者被内嵌于所述输出装置30，以使所述采集装置10或所述输出装置30具有自动进行伪彩处理功能。

在本发明的所述第一较佳实施例中，所述交互单元21的所述接收模块211分别与所述分析单元22和所述处理单元23可通信地连接，以将所述初始图像数据d1分别传输至所述分析单元22和所述处理单元23，其中所述分析单元22接收并预处理所述初始图像数据d1以生成所述深度范围数据d2，所述处理单元23接收并处理所述初始图像数据d1和所述深度范围数据d2，以生成所述伪彩图像数据d4。

更具体地，如图1和图3所示，所述分析单元22包括一统计模块221，其中所述统计模块221与所述接收模块211通信地连接，以接收并预处理来自所述接收模块211的所述初始图像数据d1，进而生成所述深度范围数据d2。换句话说，所述统计模块221能基于所述初始图像数据d1中所有像素的所述深度值以统计出所述初始图像数据d1中所述深度值的一最大值和一最小值，从而自动计算出所述初始图像数据d1中所述像素的深度范围(即所述深度值的所述最小值为所述深度范围的最近值，所述深度值的所述最大值为所述深度范围的最远值)，以生成所述深度范围数据d2。值得注意的是，由于所述初始图像数据d1包含有该被测目标w的深度信息，因此所述分析单元22所生成的所述深度范围数据d2则包括该被测目标w的深度范围，也就是说，所述3d伪彩映射系统能够基于一初始图像数据来自动计算出一被测目标w的一深度范围，进而依据所述深度范围来映射相应的颜色，以丰富所获得的伪彩图像中的色彩，同时也能够有效地避免发生因深度信息过于集中而造成的颜色差异性小的问题。此外，当所述采集装置10的取景角度或取景距离发生改变时，所述3d伪彩映射系统20仍能自动计算并调整所述深度范围数据，以确保所获得的所述伪彩图像的颜色始终丰富而不集中，从而获得高质量的伪彩图像，以便人眼直接观看。

如图1和图4所示，所述处理单元23包括一映射模块231和一配置模块232，其中所述处理单元23的所述映射模块231分别与所述交互单元21的所述接收模块211和所述分析单元22的所述统计模块221可通信地连接，并且所述映射模块231能同步接收来自所述接收模块211的所述初始图像数据d1和来自所述统计模块221的所述深度范围数据d2，其中所述映射模块231能基于所述深度范围数据d2将所述初始图像数据d1中每一像素的所述深度值映射至一预定映射范围内，以计算出所述每一像素的一深度映射值，以生成一深度映射数据d3，其中所述深度映射数据d3包括所述初始图像数据d1中所述每一像素的所述深度映射值。

所述处理单元23的所述配置模块232与所述映射模块231可通信地连接，并且所述配置模块232能接收来自所述映射模块231的所述深度映射数据d3，并基于所述深度映射数据d3为所述每一像素配置相应的hsv值，以生成所述伪彩图像数据d4。值得注意的是，所述配置模块232基于一hsv颜色模型进行配置，其中所述hsv值中色调值h的取值范围为0至360度，饱和度值s的取值范围为0至1(在本发明中，将所述饱和度值s的取值范围等比例地扩大到0至255，其中s＝255时代指s＝1时的饱和度)，亮度值v的取值范围为0至255(其中所述亮度值v为0时表示黑色，所述亮度值v为255时表示白色)，不同的hsv值代指不同的颜色，因此，通过所述每一像素的所述深度值来获得相应的所述hsv值，从而实现具有不同深度值的所述像素被配置上不同的hsv值，即获得不同的颜色，以便通过所述伪彩图像数据d4中包含的所述像素的颜色来区分该被测目标w的不同深度，以便直接观看到该被测目标w的边界。

在本发明的所述第一较佳实施例，如图2和图5所示，所述处理单元23的所述映射模块231包括一色调映射模块2311、一亮度映射模块2312以及一整合模块2313，其中所述色调映射模块2311能基于所述深度范围数据d2将所述初始图像数据d1中每一像素的所述深度值映射至一预定色调映射范围内，以计算出所述初始图像数据d1中所述每一像素的一色调映射值，以生成一色调映射数据d31，所述亮度映射模块2312能基于所述深度范围数据d2将所述初始图像数据d1中每一像素的所述深度值映射至一预定亮度映射范围内，以计算出所述初始图像数据d1中所述每一像素的一亮度映射值，以生成一亮度映射数据d32。所述整合模块2313分别与所述色调映射模块2311和所述亮度映射模块2312可通信地连接，并且所述整合模块2313能接收并整合所述色调映射数据d31和所述亮度映射数据d32，以生成所述深度映射数据d3，其中所述深度映射数据d3包含所述每一像素的所述色调映射数据和所述亮度映射数据，也就是说，所述深度映射数据d3的所述深度映射值包括所述色调映射数据的所述像素的所述色调映射值和所述亮度映射数据的所述亮度映射值，使得所述3d伪彩映射系统能够将一被测目标的深度信息同步地映射出相应的颜色和亮度，以增加所获得的伪彩图像的可区别特征，以有助于区分该被测目标的不同深度。

优选地，所述预定色调映射范围被实施为0至180度，由于在所述hvs颜色模型中，互补色的色调值h之间分别相差180度，因此当所述预定色调映射范围被选择为0至180度时，所述色调映射数据d31中的所述像素的所述色调映射值在所述互补色之间取值，使得所获得的所述伪彩图像的颜色比较丰富，并且确保不同深度的所述像素具有不同的颜色，而不用担心相差较大深度的不同像素具有相近的颜色，以便通过颜色来区分所述伪彩图像的深度信息，也就是说，所述3d伪彩映射系统能够将具有不同深度值的像素映射出不同色系的颜色，以凸显该被测目标的不同深度，从而能明显区分该被测目标的边界。本领域人员应当理解，所述预定色调映射范围也可以被实施为诸如60至240度、120至300度、180至360度等等任一相差180度的取值范围。当然，所述预定色调映射范围也可以被实施为非相差180的取值范围。

值得注意的是，所述预定亮度映射范围可以但不限于被实施为0至255，以使较小的所述深度值被映射成较大的所述亮度映射值，相应地，较大的所述深度值被映射成较小的所述亮度映射值，使得所述3d伪彩映射系统能基于该被测目标w的深度信息同步地映射出不同的亮度，以有助于增强所获得的伪彩图像的可识别性。也就是说，所述深度值越小的所述像素具有越亮的亮度，所述深度值越大的所述像素具有越暗的亮度，换句话说，该被测目标w上越靠前的区域在所述伪彩图像中亮度越高，该被测目标w上越靠后的区域在所述伪彩图像中亮度越低，以符合人眼的观看习惯，也有助于人眼通过直接观察所述伪彩图像来区分该被测目标w的深度或边界。本领域技术人员应当理解，所述预定亮度映射范围也可以被被实施为在0至255之间的任一范围，同样能够达到同样的亮度识别效果。此外，通过改变映射算法，也能够将较小的所述深度值映射成较小的所述亮度映射值，以使该被测目标w上越靠前的区域在所述伪彩图像中亮度越低。

所述处理单元23的所述配置模块232接收来自所述映射模块231的所述深度映射数据d3，以将所述像素的所述色调值h赋值为所述深度映射数据d3中相应的所述像素的所述色调映射值，将所述像素的所述亮度值v赋值为所述深度映射数据d3中相应的所述像素的所述亮度映射值，同时将所述像素的所述饱和度值s赋值为255，以配置成所述像素的所述hsv值，进而生成所述伪彩图像数据d4。

值得一提的是，在本发明的一些实施例中，所述处理单元23的所述映射模块231仅包括所述色调映射模块2311，以通过所述色调映射模块2311将所述初始图像数据d1中每一像素的所述深度值映射至所述预定色调映射范围内，以计算出所述初始图像数据d1中所述每一像素的所述色调映射值，以生成所述色调映射数据d31，并且所述映射模块231能基于所述色调映射数据生成所述深度映射数据，从而使得所述处理单元23所生成的所述深度映射数据d3仅包括所述每一像素的所述色调映射值，也就是说，所述处理单元23所生成的所述深度映射数据d3等于所述色调映射数据d31。所述处理单元23的所述配置模块232接收来自所述映射模块231的所述深度映射数据d3，以将所述像素的所述色调值h赋值为所述深度映射数据d3中相应的所述像素的所述色调映射值，将所述像素的所述亮度值v赋值为255，同时将所述像素的所述饱和度值s赋值为255，以配置成所述像素的所述hsv值，进而生成所述伪彩图像数据d4。

根据本发明的所述第一较佳实施例，优选地，所述处理单元23的所述映射模块231以线性映射的方式将所述初始图像数据d1中的所述像素的所述深度值映射成所述像素的所述深度映射值。值得注意的是，所述线性映射方式可以为一正向线性映射方式，也可以为一反向线性映射方式。

更优选地，所述映射模块231的所述色调映射模块2311以正向线性映射的方式将所述初始图像数据d1中的所述像素的所述深度值映射成所述像素的所述色调映射值，所述映射模块231的所述亮度映射模块2312以反向线性映射的方式将所述初始图像数据d1中的所述像素的所述深度值映射成所述像素的所述亮度映射值。举例地，所述正向线性映射方式的映射关系为：所述色调映射值＝((所述深度值-所述最近值)/所述深度范围)*所述预定色调映射范围+预定色调映射最小值＝((所述深度值-所述最近值)/(所述最远值-所述最近值))*180；所述反向线性映射方式的映射关系为：所述亮度映射值＝(1-((所述深度值-所述最近值)/所述深度范围))*所述预定亮度映射范围+预定亮度映射最小值＝(1-((所述深度值-所述最近值)/(所述最远值-所述最近值)))*255。值得注意的是，所述预定色调映射最小值为所述预定色调映射范围中的最小值，所述预定亮度映射最小值为所述预定亮度映射范围中的最小值，在本发明的所述第一较佳实施中，所述预定色调映射最小值和所述预定亮度映射最小值均为零。

值得一提的是，本领域技术人员应当理解，所述映射模块231还能以非线性映射的方式将所述初始图像数据d1中的所述像素的所述深度值映射成所述像素的所述深度映射值，以实现将不同深度值映射成不同的hsv值，进而使得不同的颜色代指不同的深度。

根据本发明的所述第一较佳实施例，如图1和图6所示，本发明还提供了一3d伪彩映射方法，其中所述伪彩映射方法包括以下步骤：

s2：通过一3d伪彩映射系统20的一分析单元22，预处理一初始图像数据d1，以生成一深度范围数据d2；和

s3：基于所述深度范围数据d2，通过所述3d伪彩映射系统20的一处理单元23，处理所述初始图像数据d1，以生成一伪彩图像数据d4。

在本发明的所述第一较佳实施例中，所述伪彩映射方法的所述步骤s2之前还包括一步骤s1：通过一接收模块211接收来自一采集装置10的所述初始图像数据d1。优选地，所述采集装置10可以但不限于被实施为一深度相机。

更具体地，所述伪彩映射方法的所述步骤s2包括：

s21：通过所述分析单元22的一统计模块221，统计所述初始图像数据d1中的像素的深度值，以获得所述像素的所述深度值的最大值和最小值；和

s22：基于所述深度值的所述最大值和所述最小值，通过所述统计模块221生成所述深度范围数据d2。

值得一提的是，所述伪彩映射方法的所述步骤s3包括以下步骤：

s31：基于所述深度范围数据d2，通过所述处理单元23的一映射模块231，将所述初始图像数据d1的所述像素的所述深度值分别映射成相应的所述像素的一深度映射值，以生成一深度映射数据d3；和

s32：基于所述深度映射数据d3，通过所述处理单元23的一配置模块232，配置相应的hsv值于所述像素，以生成所述伪彩图像数据d4。

优选地，所述步骤s31包括以下步骤：

s311：基于所述深度范围数据d2，通过所述映射模块231的一色调映射模块2311，将所述初始图像数据d1的所述像素的所述深度值分别映射成相应的所述像素的一色调映射值，以生成一色调映射数据d31；

s312：基于所述深度范围数据d2，通过所述映射模块231的一亮度映射模块2312，将所述初始图像数据d1的所述像素的所述深度值分别映射成相应的所述像素的一亮度映射值，以生成一亮度映射数据d32；以及

s313：通过所述映射模块231的一整合模块2313，整合所述色调映射数据d31和所述亮度映射数据d32，以生成所述深度映射数据d3。

在本发明的一些实施例中，所述步骤s31包括以下步骤：

s311：基于所述深度范围数据d2，通过所述映射模块231的一色调映射模块2311，将所述初始图像数据的所述像素的所述深度值分别映射成相应的所述像素的一色调映射值，以生成一色调映射数据；和

s312：通过所述映射模块，基于所述色调映射数据，生成所述深度映射数据。

值得注意的是，所述伪彩映射方法的所述步骤s3之后还包括一步骤s4：通过一输出模块212将所述伪彩图像数据d4传输至一输出装置30，以通过所述输出装置30显示相应的一伪彩图像。优选地，所述输出装置30可以但不限于被实施为一显示屏。

在本发明的所述第一较佳实施例中，当使用所述采集单元10进行多帧图像的拍摄以生成一系列所述初始图像数据d1时，相应的所述3d伪彩映射系统20能够对每一帧图像的所述初始图像数据d1进行伪彩映射处理，以获得每一帧图像的所述伪彩图像数据d4。也就是说，在对每一帧图像进行伪彩处理时，都会执行一次预处理过程(统计过程)，以获得相应的所述深度范围数据d2，进而依据所述深度范围来映射相应的颜色，以丰富所获得的所述彩图像中的色彩，同时也能够有效地避免发生因深度信息过于集中而造成颜色差异性小的问题。

参考附图之图7至图12所示，示出了根据本发明的一第二较佳实施例的一3d伪彩映射系统及方法。根据本发明的所述第二较佳实施例，所述3d伪彩映射系统20’包括相互通信连接的一交互单元21、一分析单元22’、以及一处理单元23’，其中所述交互单元21能接收来自一采集装置10的一初始图像数据d1，并能将所述初始图像数据d1分别传输至所述分析单元22’和所述处理单元23’，其中所述分析单元22’能接收所述初始图像数据d1，并且所述分析单元22’能定时地预处理所述初始图像数据d1以计算出一深度范围，以生成一深度范围数据d2’，其中所述处理单元23’能接收所述初始图像数据d1和所述深度范围数据d2’，并基于所述深度范围数据d2’来处理所述初始图像数据d1，以生成一伪彩图像数据d4’，并能将所述伪彩图像数据d4’传输至所述交互单元21，其中所述交互单元21接收所述伪彩图像数据d4’，并且所述交互单元21能通过一输出装置30基于所述伪彩图像数据显示一伪彩图像，以供人眼直接观看所述伪彩图像，并且通过所述伪彩图像的不同颜色来区分一被测目标w的不同深度。

值得注意的是，所述采集装置10可以但不限于被实施为一深度相机，用于采集一被测目标w(或被测物体)的深度信息，以生成所述初始图像数据d1，其中所述初始图像数据d1包括该被测目标w的初始图像(灰度图像)中每一像素的深度值。

此外，所述输出装置30可以但不限于被实施为一显示屏，以基于所述3d伪彩映射系统20’生成的所述伪彩图像数据d4’显示该被测目标w的所述伪彩图像。需要指出的是，所述输出装置30也可以是手机、电脑、平板、触摸屏等等具有显示功能的设备。

根据本发明的所述第二较佳实施例，如图7所示，所述3d伪彩映射系统20’的所述交互单元21包括一接收模块211和一输出模块212，其中所述交互单元21的所述接收模块211与所述采集装置10通信地连接，以接收所述采集装置10所生成的所述初始图像数据d1，所述交互单元21的所述输出模块212与所述输出装置30通信地连接，以将所述处理单元23所生成的所述伪彩图像数据d4’传输至所述输出装置30，以通过所述输出装置30显示该被测目标w的所述伪彩图像。值得注意的是，所述通信连接的方式举例地但不限于被实施为有线或无线的连接方式，如电连接方式，信号连接方式，数据连接方式。

所述交互单元21的所述接收模块211分别与所述分析单元22’和所述处理单元23’可通信地连接，以将所述初始图像数据d1分别传输至所述分析单元22’和所述处理单元23’，其中所述分析单元22’接收并预处理所述初始图像数据d1以生成所述深度范围数据d2’，所述处理单元23’接收并处理所述初始图像数据d1和所述深度范围数据d2’，以生成所述伪彩图像数据d4’。

更具体地，如图9所示，所述分析单元22’包括相互通信地连接的一统计模块221’和一判断模块222’。所述交互单元21的所述接收模块211与所述统计模块221’可通信地连接，并且所述统计模块222’能定时地接收来自所述接收模块211的所述初始图像数据d1，以定时地预处理来自所述接收模块211的所述初始图像数据d1，进而生成一初始深度范围数据d21’。换句话说，所述统计模块221能基于所述初始图像数据d1中所有像素的所述深度值以统计出所述初始图像数据d1中所述深度值的一最大值和一最小值，从而自动计算出所述初始图像数据d1的深度范围，以生成所述初始深度范围数据d21’(即所述深度范围数据d21’的最远值为所述深度值的所述最大值；所述深度范围数据d21’的最近值为所述深度值的所述最小值)，并将所述初始深度范围数据d21’传输至所述判断模块222’。

所述判断模块222’能接收并判断所述初始深度范围数据d21’，以生成所述深度范围数据d2’。当所述判断模块222’首次接收所述初始深度范围数据d21’时，所述判断模块222’基于所述初始深度范围数据d21’生成所述深度范围数据d2’，即所述深度范围数据d2’等于首次的所述初始深度范围数据d21’；当所述判断模块222’非首次接收所述初始深度范围数据d21’时，则将所述初始深度范围数据d21’的最远值与上次的所述深度范围数据d2’的最远值进行比较，以判断所述初始深度范围数据d21’的所述最远值是否大于所述深度范围数据d2’的所述最远值的一预定倍数，如果所述初始深度范围数据d21’的所述最远值大于所述深度范围数据d2’的所述最远值的所述预定倍数，则所述深度范围数据d2’被赋值为所述初始深度范围数据d21’，也就是说，所述深度范围数据d2’被更新为所述初始深度范围数据d21’；如果所述初始深度范围数据d21’的所述最远值不大于所述深度范围数据d2’的所述最远值的所述预定倍数，则所述深度范围数据d2’仍被赋值为所述深度范围数据d2’，也就是说，所述深度范围数据d2’不发生任何改变。优选地，所述预定倍数可以但不限定于被实施为1.2倍，即所述初始深度范围数据d21’的所述最远值的变动范围超过所述深度范围数据d2’的所述最远值的20％。

值得注意的是，在本发明一些实施例中，所述判断模块222’也同步地将所述初始深度范围数据d21’的最近值与所述深度范围数据d2’的最近值进行比较，以判断所述初始深度范围数据d21’的所述最近值是否小于所述深度范围数据d2’的所述最近值的一预定倍数，如果所述初始深度范围数据d21’的所述最近值小于所述深度范围数据d2’的所述最近值的所述预定倍数，则所述深度范围数据d2’被赋值为所述初始深度范围数据d21’，也就是说，所述深度范围数据d2’被更新为所述初始深度范围数据d21’；如果所述初始深度范围数据d21’的所述最近值不小于所述深度范围数据d2’的所述最近值的所述预定倍数，则所述深度范围数据d2’仍被赋值为所述深度范围数据d2’。优选地，所述预定倍数可以但不限定于被实施为1.2倍。

本领域技术人员应当理解，所述分析单元22’的所述统计模块221’可以按照间隔一预定时间进行定时地接收和统计所述初始图像数据d1，也可以按照间隔一预定帧数的图像进行定时地接收和统计所述初始图像数据d1，或者也可以按照人为控制的方式来触发并控制所述统计模块221’来进行接收和统计所述初始图像数据d1的工作。举例地，一深度相机通常每秒可以拍摄三十帧图像，可以选择每间隔十帧图像执行一次统计工作，以判断所述初始深度范围数据d21’与所述深度范围数据d2’的差异，进而判断该被测目标w的深度信息是否发生改变，并且当该被测目标发生改变或取景距离发生改变时，所述伪彩处理系统20’能自动计算并调整所述深度范围数据d2’，以满足不同取景距离或不同被测目标的需要，从而提高所述3d伪彩映射系统20’的使用范围。

根据本发明的所述第二较佳实施例，如图7和图10所示，所述3d伪彩映射系统20’的所述处理单元23’包括一映射模块231’、一配置模块232’和一修正模块233’，其中所述处理单元23’的所述修正模块233’分别与所述交互单元21的所述接收模块211和所述分析单元22’可通信地连接，并且所述修正模块233’能同步地接收来自所述接收模块211的所述初始图像数据d1和来自所述分析单元22’的所述深度范围数据d2’，以比较所述初始图像数据d1中每一像素的所述深度值与所述深度范围数据d2’的所述最远值的大小，当所述初始图像数据d1的所述像素的所述深度值大于所述深度范围数据d2’的所述最远值时，将所述初始图像数据d1的所述像素的所述深度值赋值为所述深度范围数据d2’的所述最远值；当所述初始图像数据d1的所述像素的所述深度值不大于所述深度范围数据d2’的所述最远值时，将所述初始图像数据d1的所述像素的所述深度值仍赋值为所述像素的所述深度值，以生成一修正初始图像数据d1’，也就是说，超过所述深度范围数据d2’的所述最远值的所有像素的深度值均被修正为所述最远值，使得所述修正初始图像数据d1’中所有像素的深度值均位于所述深度范围数据d2’的所述最近值和所述最远值之间，以防止出现深度值落在所述深度范围数据d2’之外的像素，从而确保所述初始图像数据d1中所有像素均能够被伪彩映射。

在本发明的一些实施例中，所述修正模块233’能同步地比较所述初始图像数据d1中每一像素的所述深度值与所述深度范围数据d2’的所述最近值的大小，当所述初始图像数据d1的所述像素的所述深度值小于所述深度范围数据d2’的所述最近值时，所述初始图像数据d1的所述像素的所述深度值将被赋值为所述深度范围数据d2’的所述最近值，也就是说，小于所述深度范围数据d2’的所述最远值的所有像素的深度值均被修正为所述最近值，使得所有像素的深度值均位于所述深度范围数据d2’的所述最近值和所述最远值之间，以确保每帧的所述初始图像数据d1中的所有像素均能够被执行伪彩处理，从而为每一像素映射成相应的颜色。

本领域技术人员应当理解，通常地，所述深度范围数据d2’的所述最近值为零，使得任一像素的所述深度值均不会小于所述最近值，因此，在本发明的所述第二较佳实施例中，所述修正模块233’不需要比较所述像素的深度值与所述最近值的大小。

如图10所示，所述处理单元23’的所述映射模块231’分别与所述修正模块233’和所述分析单元22’可通信地连接，其中所述修正模块233’能将所述修正初始图像数据d1’传输至所述映射模块231’，所述分析单元22’能将所述深度范围数据d2’传输至所述映射模块231’，所述映射模块231’能同步接收所述修正初始图像数据d1’和所述深度范围数据d2’，其中所述映射模块231’能基于所述深度范围数据d2’将所述修正初始图像数据d1’中每一像素的所述深度值映射至一预定映射范围内，以计算出所述每一像素的一深度映射值，以生成一深度映射数据d3’，其中所述深度映射数据d3’包括所述修正初始图像数据d1’中所述每一像素的所述深度映射值。

所述处理单元23’的所述配置模块232’与所述映射模块231’可通信地连接，并且所述配置模块232’能接收来自所述映射模块231’的所述深度映射数据d3’，并基于所述深度映射数据d3’为所述每一像素配置相应的hsv值，以生成所述伪彩图像数据d4’。值得注意的是，所述配置模块232’基于hsv颜色模型进行配置，其中所述hsv值中色调值h的取值范围为0至360度，饱和度值s的取值范围为0至1(在本发明中，将所述饱和度值s的取值范围等比例地扩大到0至255，其中s＝255时代指s＝1时的饱和度)，亮度值v的取值范围为0至255(其中所述亮度值v为0时表示黑色，所述亮度值v为255时表示白色)，不同的hsv值代指不同的颜色，因此，通过所述每一像素的所述深度值来获得相应的所述hsv值，从而实现具有不同深度值的所述像素被配置上不同的hsv值，即获得不同的颜色，以便通过所述伪彩图像数据d4中包含的所述像素的颜色来区分该被测目标w的不同深度。

在本发明的所述第二较佳实施例，如图8和图11所示，所述处理单元23’的所述映射模块231’包括一色调映射模块2311’、一亮度映射模块2312’、以及一整合模块2313’，其中所述色调映射模块2311’能基于所述深度范围数据d2’将所述修正初始图像数据d1’中每一像素的所述深度值映射至一预定色调映射范围内，以计算出所述修正初始图像数据d1'中所述每一像素的一色调映射值，以生成一色调映射数据d31’，所述亮度映射模块2312’能基于所述深度范围数据d2’将所述修正初始图像数据d1'中每一像素的所述深度值映射至一预定亮度映射范围内，以计算出所述修正初始图像数据d1'中所述每一像素的一亮度映射值，以生成一亮度映射数据d32’。所述整合模块2313’分别与所述色调映射模块2311’和所述亮度映射模块2312’可通信地连接，并且所述整合模块2313’能接收并整合所述色调映射数据d31’和所述亮度映射数据d32’，以生成所述深度映射数据d3’，其中所述深度映射数据d3’包含所述每一像素的所述色调映射数据和所述亮度映射数据，也就是说，所述深度映射数据d3’的所述深度映射值包括所述色调映射数据的所述像素的所述色调映射值和所述亮度映射数据的所述亮度映射值。

优选地，所述预定色调映射范围被实施为0至180度，由于在所述hvs颜色模型中，互补色的色调值h之间分别相差180度，因此当所述预定色调映射范围被选择为0至180度时，所述色调映射数据d31中的所述像素的所述色调映射值在所述互补色之间取值，使得所获得的所述伪彩图像的颜色比较丰富，并且确保不同深度的所述像素具有不同的颜色，而不用担心相差较大深度的不同像素具有相近的颜色，以便通过颜色来区分所述伪彩图像的深度信息。本领域人员应当理解，所述预定色调映射范围也可以被实施为诸如60至240度、120至300度、180至360度等等任一相差180度的取值范围。当然，所述预定色调映射范围也可以被实施为非相差180的取值范围。

值得注意的是，所述预定亮度映射范围可以但不限于被实施为0至255，以使较小的所述深度值被映射成较大的所述亮度映射值，相应地，较大的所述深度值被映射成较小的所述亮度映射值，也就是说，所述深度值越小的所述像素具有越亮的亮度，所述深度值越大的所述像素具有越暗的亮度，换句话说，该被测目标w上越靠前的区域在所述伪彩图像中亮度越高，该被测目标w上越靠后的区域在所述伪彩图像中亮度越低，以符合人眼的观看习惯，也有助于人眼通过直接观察所述伪彩图像来区分该被测目标w的深度或边界。本领域技术人员应当理解，所述预定亮度映射范围也可以被被实施为在0至255之间的任一范围，同样能够达到同样的亮度识别效果。此外，通过改变映射算法，也能够将较小的所述深度值映射成较小的所述亮度映射值，以使该被测目标w上越靠前的区域在所述伪彩图像中亮度越低。

所述处理单元23’的所述配置模块232’接收来自所述映射模块231’的所述深度映射数据d3’，以将所述像素的所述色调值h赋值为所述深度映射数据d3’中相应的所述像素的所述色调映射值，将所述像素的所述亮度值v赋值为所述深度映射数据d3’中相应的所述像素的所述亮度映射值，同时将所述像素的所述饱和度值s赋值为255，以配置成所述像素的所述hsv值，进而生成所述伪彩图像数据d4’。

值得一提的是，在本发明的一些实施例中，所述处理单元23’的所述映射模块231’仅包括所述色调映射模块2311’，以通过所述色调映射模块2311’将所述修正初始图像数据d1'中每一像素的所述深度值映射至所述预定色调映射范围内，以计算出所述修正初始图像数据d1'中所述每一像素的所述色调映射值，以生成所述色调映射数据d31’，使得所述处理单元23’的所述映射模块231’所生成的所述深度映射数据d3’仅包括所述每一像素的所述色调映射值。所述处理单元23’的所述配置模块232’接收来自所述映射模块231’的所述深度映射数据d3’，以将所述像素的所述色调值h赋值为所述深度映射数据d3’中相应的所述像素的所述色调映射值，将所述像素的所述亮度值v赋值为255，同时将所述像素的所述饱和度值s赋值为255，以配置成所述像素的所述hsv值，进而生成所述伪彩图像数据d4’。

根据本发明的所述第二较佳实施例，优选地，所述处理单元23’的所述映射模块231’以线性映射的方式将所述修正初始图像数据d1'中的所述像素的所述深度值映射成所述像素的所述深度映射值。值得注意的是，所述线性映射方式可以为一正向线性映射方式，也可以为一反向线性映射方式。

更优选地，所述映射模块231’的所述色调映射模块2311’以正向线性映射的方式将所述修正初始图像数据d1'中的所述像素的所述深度值映射成所述像素的所述色调映射值，所述映射模块231’的所述亮度映射模块2312’以反向线性映射的方式将所述修正初始图像数据d1'中的所述像素的所述深度值映射成所述像素的所述亮度映射值。举例地，所述正向线性映射方式的映射关系为：所述色调映射值＝((所述深度值-所述最近值)/所述深度范围)*所述预定色调映射范围+预定色调映射最小值＝((所述深度值-所述最近值)/(所述最远值-所述最近值))*180；所述反向线性映射方式的映射关系为：所述亮度映射值＝(1-((所述深度值-所述最近值)/所述深度范围))*所述预定亮度映射范围+预定亮度映射最小值＝(1-((所述深度值-所述最近值)/(所述最远值-所述最近值)))*255。值得注意的是，所述预定色调映射最小值为所述预定色调映射范围中的最小值，所述预定亮度映射最小值为所述预定亮度映射范围中的最小值，在本发明的所述第一较佳实施中，所述预定色调映射最小值和所述预定亮度映射最小值均为零。

值得一提的是，本领域技术人员应当理解，所述映射模块231’还能以非线性映射的方式将所述修正初始图像数据d1'中的所述像素的所述深度值映射成所述像素的所述深度映射值，以实现将不同深度值映射成不同的hsv值，进而使得不同的颜色代指不同的深度。

根据本发明的所述第二较佳实施例，如图12所示，本发明还提供了一3d伪彩映射方法，其中所述伪彩映射方法包括以下步骤：

s2’：通过一3d伪彩映射系统20’的一分析单元22’，预处理一初始图像数据d1，以生成一深度范围数据d2’；和

s3’：基于所述深度范围数据d2’，通过所述处理单元23’处理所述初始图像数据d1，以生成一伪彩图像数据d4’。

在本发明的所述第二较佳实施例中，所述伪彩映射方法的所述步骤s2’之前还包括一步骤s1’：通过所述3d伪彩映射系统20’的一交互单元21的一接收模块211接收来自一采集装置10的所述初始图像数据d1。优选地，所述采集装置10可以但不限于被实施为一深度相机。

更具体地，所述伪彩映射方法的所述步骤s2’包括：

s21’：通过所述分析单元22’的一统计模块221’，统计所述初始图像数据d1中的像素的深度值，以获得所述像素的所述深度值的一最大值和一最小值，以生成一初始深度范围数据d21’；和

s22’：通过所述分析单元22’的一判断模块222’，判断所述初始深度范围数据d21，以生成所述深度范围数据d2’。

值得一提的是，所述伪彩映射方法的所述步骤s3’包括以下步骤：

s31’：基于所述深度范围数据d2’，通过所述3d伪彩映射系统20’的一处理单元23’的一修正模块233’，修正所述初始图像数据d1，以生成一修正初始图像数据d1’；

s32’：基于所述深度范围数据d2’，通过所述处理单元23’的一映射模块231’，将所述修正初始图像数据d1'的所述像素的所述深度值分别映射成相应的所述像素的一深度映射值，以生成一深度映射数据d3’；以及

s33’：基于所述深度映射数据d3’，通过所述处理单元23’的一配置模块232’,配置相应的hsv值于所述像素，以生成所述伪彩图像数据d4’。

优选地，所述步骤s32’包括以下步骤：

s321’：基于所述深度范围数据d2’，通过所述映射模块231’的一色调映射模块2311’，将所述修正初始图像数据d1'的所述像素的所述深度值分别映射成相应的所述像素的一色调映射值，以生成一色调映射数据d31’；

s322’：基于所述深度范围数据d2’，通过所述映射模块231’的一亮度映射模块2312’，将所述修正初始图像数据d1'的所述像素的所述深度值分别映射成相应的所述像素的一亮度映射值，以生成一亮度映射数据d32’；以及

s323’：通过所述映射模块231’，整合所述色调映射数据d31’和所述亮度映射数据d32’，以生成所述深度映射数据d3’。

值得注意的是，在所述步骤s32’中，所述步骤321’和所述步骤s322’的次序不分先后。

所述伪彩映射方法的所述步骤s3’之后还包括一步骤s4’：通过所述交互单元21的一输出模块212将所述伪彩图像数据d4’传输至一输出装置30，以通过所述输出装置30显示相应的一伪彩图像。优选地，所述输出装置30可以但不限于被实施为一显示屏。

值得一提的是，根据本发明的所述第二较佳实施例，当所述3d伪彩映射系统20’的所述分析单元22’的所述统计模块221’的预处理间隔时间被设定为每帧的时间，则意味着每帧的所述初始图像数据d1’均进行预处理，以生成所述深度范围数据d2’，此时相比于根据本发明的所述第一较佳实施例的所述3d伪彩映射系统20，所述第二较佳实施例的所述3d伪彩映射系统20’增添了一调整裕度，即只有当前帧的初始图像的所述初始深度范围数据d21’的最远值超过上一帧的初始图像的所述深度范围数据d2’的最远值的一预定倍数，才将所述深度范围数据d2’赋值为所述初始深度范围数据d21’，否则将不调整所述深度范围数据d2’，以防因为所述初始图像的深度值发生细微变化而调整所述深度范围数据d2’，以有效地保持相邻帧所获得的伪彩图像的颜色的一致性，同时也能够自动判断所拍摄的该被测目标w是否发生改变，进而满足不同的被测目标w的映射需要。

依本发明的另一个方面，本发明进一步提供一3d伪彩映射方法，其中所述3d伪彩映射方法包括如下步骤：

(a)通过一分析单元22以分析一被测目标w的一初始图像数据d1的方式得到一深度范围数据d2；和

(b)通过一处理单元23基于所述分析单元22获得的所述深度范围数据d2处理所述初始图像数据d1，以得到所述被测目标w的一伪彩图像数据d4，从而将所述被测目标w的所述初始图像数据d1映射为所述伪彩图像数据d4。

依本发明的另一个方面，本发明进一步提供一通过一电子设备显示一伪彩图像的方法，其中所述伪彩图像的显示方法包括如下步骤：

(a)通过一电子设备的一采集装置10采集关于一被测目标w的一初始图像数据d1；

(b)通过一接收模块211从所述采集装置10接收所述初始图像数据d1；

(c)通过一分析单元22分析所述初始图像数据d1的方式得到一深度范围数据d2；

(d)通过一处理单元23基于所述分析单元22获得的所述深度范围数据d2处理所述初始图像数据d1，以得到所述被测目标w的一伪彩图像数据d4；以及

(e)通过一输出模块212以被可通信地连接于所述电子设备的一输出装置30的方式显示所述伪彩图像数据d4，以在所述输出装置30上形成所述被测目标的一伪彩图像。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。