一种深度图像与彩色图像的配准方法、三维图像采集装置与流程

技术特征：

1.一种深度图像与彩色图像的配准方法，其特征在于，包括：

利用采集设备采集待测对象的不可见光图像和彩色图像；

计算所述不可见光图像中每个像素相对于参考图像的像素坐标偏移值；

利用以下公式计算得到所述不可见光图像的像素坐标(uD,vD)与所述彩色图像的像素坐标(uR,vR)之间的对应关系以及所述彩色图像的像素坐标(uR,vR)对应的深度值：

其中，分别为所述彩色图像以及所述不可见光图像坐标系上的像素齐次坐标；ZR为坐标(uR,vR)对应的深度值；MR、MD、R、T为所述采集设备参数，其中MR、MD分别为彩色相机和结构光深度相机的内参矩阵，R、T分别为所述结构光深度相机相对于所述彩色相机的旋转矩阵和平移矩阵；Δ为所述像素坐标偏移值；B为所述结构光深度相机中的投影模组和采集模组之间的距离；f为所述采集模组的镜头焦距；Z0为所述参考图像与所述采集模组之间的距离；

利用插值算法对所述彩色图像的像素坐标以及深度值进行处理，得到所述彩色图像中所有像素的深度值。

2.根据权利要求1所述的配准方法，其特征在于，

所述利用采集设备采集待测对象的不可见光图像和彩色图像，包括：

利用结构光深度相机向所述待测对象投影结构光图案，并采集所述待测对象的不可见光图像；以及

利用彩色相机采集所述待测对象的彩色图像。

3.根据权利要求1所述的配准方法，其特征在于，

所述插值算法为三元线性插值、三元三次插值、克里金插值算法中的一种。

4.根据权利要求2所述的配准方法，其特征在于，

所述结构光深度相机为红外结构光深度相机，包括红外投影模组以及红外接收模组；

所述结构光图案为不规则的散斑图案。

5.根据权利要求1所述的配准方法，其特征在于，

所述计算所述不可见光图像中每个像素相对于参考图像的像素坐标偏移值，包括：

确定所述不可见光图像中每个像素与所述参考图像中对应像素的位移映射关系；

确定相应的搜索算法；

根据所述位移映射关系和所述搜索算法，计算所述像素坐标偏移值Δ。

6.一种三维图像采集装置，其特征在于，包括：

采集设备，用于采集待测对象的不可见光图像和彩色图像；

处理器，用于计算所述不可见光图像中每个像素相对于参考图像的像素坐标偏移值；以及

利用以下公式计算得到所述不可见光图像的像素坐标(uD,vD)与所述彩色图像的像素坐标(uR,vR)之间的对应关系以及所述彩色图像的像素坐标(uR,vR)对应的深度值：

其中，分别为所述彩色图像以及所述不可见光图像坐标系上的像素齐次坐标；ZR为坐标(uR,vR)对应的深度值；MR、MD、R、T为所述采集设备参数，其中MR、MD分别为彩色相机和结构光深度相机的内参矩阵，R、T分别为所述结构光深度相机相对于所述彩色相机的旋转矩阵和平移矩阵；Δ为所述像素坐标偏移值；B为所述结构光深度相机中的投影模组和采集模组之间的距离；f为所述采集模组的镜头焦距；Z0为所述参考图像与所述采集模组之间的距离；

利用插值算法对所述彩色图像的像素坐标以及深度值进行处理，得到所述彩色图像中所有像素的深度值，从而得到所述待测对象的三维图像。

7.根据权利要求6所述的采集装置，其特征在于，

所述采集设备包括结构光深度相机以及彩色相机；

所述结构光深度相机用于向所述待测对象投影结构光图案，并采集所述待测对象的不可见光图像；

所述彩色相机用于采集所述待测对象的彩色图像。