一种提升3D图像深度信息的方法、装置及无人机制造方法及图纸

本发明专利技术实施方式公开了一种提升3D图像深度信息的方法、装置及无人机。方法包括：获取一帧原始3D图像，对原始3D图像进行第一次曝光，生成第一曝光图像，若第一曝光图像中的有效像素点个数满足预设的条件，则提取第一曝光图像中的有效像素点；否则，对原始3D图像继续曝光并生成对应的曝光图像，判断曝光图像的有效像素点个数是否满足预设的条件，直至曝光时间达到曝光时间阈值或者曝光所生成对应图像中的有效像素点个数满足预设的条件，提取对应图像中的有效像素点；对有效像素点进行标定与校准，生成3D深度信息图。本发明专利技术实施方式能够通过多次曝光，提取符合条件的曝光图像中的有效像素点来生成3D深度图，从而提升了3D图像的质量。

A Method, Device and UAV for Improving Depth Information of 3D Image

The embodiment of the invention discloses a method, a device and an unmanned aerial vehicle for improving the depth information of a 3D image. The method includes: acquiring a frame of original 3D image, exposing the original 3D image for the first time, and generating the first exposure image. If the number of effective pixels in the first exposure image satisfies the preset conditions, then extracting the effective pixels in the first exposure image; otherwise, exposing the original 3D image and generating the corresponding exposure image to determine the number of effective pixels in the exposure image. Whether the preset conditions are satisfied until the exposure time reaches the exposure time threshold or the number of effective pixels in the corresponding image generated by exposure meets the preset conditions, the effective pixels in the corresponding image are extracted; the effective pixels are calibrated and calibrated to generate the 3D depth information map. The embodiment of the present invention can generate a 3D depth map by extracting effective pixels from qualified exposure images through multiple exposures, thereby improving the quality of the 3D image.

【技术实现步骤摘要】
一种提升3D图像深度信息的方法、装置及无人机
本专利技术实施方式涉及无人机
，特别是涉及一种提升3D图像深度信息的方法、装置及无人机。
技术介绍
无人机在飞行过程中，采用3D深度相机拍摄3D图像，通过获取3D图像中的景深信息，根据景深确定障碍物的位置，进行测距和避障。但是现有的3D深度相机拍摄的一帧图像中因景深层次不同或者反射面的反射率差等原因造成某些像素区域曝光效果不佳,从而导致画面不完整或局部像素点置信度不高。现有技术中解决TOF测距的方案中，通常会利用增加曝光时间的方法或者增加照明的方法解决上述问题。其中TOF是TimeofFlight的缩写，中文译文为飞行时间。虽然这些方法能在一定程度上使弱反射区域的信号质量得以提升,但是对于强反射区域可能造成饱和而产生曝光过度,而对于无人机面阵避障应用而言,曝光过度可能会造成障碍物的误判或漏检测,造成无人机与障碍物的碰撞。
技术实现思路
本专利技术实施方式主要解决的技术问题是提供一种提升3D图像深度信息的方法、装置及无人机，能够解决现有技术中的3D深度相机中拍摄的图片中曝光效果差，造成图像质量差的问题。为解决上述技术问题，本专利技术实施方式采用的一个技术方案是：提供一种提升3D图像深度信息的方法，其中，方法包括：获取一帧原始3D图像，对所述原始3D图像进行第一次曝光，生成第一曝光图像；获取所述第一曝光图像中的有效像素点，如果所述有效像素点个数满足预设的条件，则提取所述第一曝光图像中的有效像素点；否则，对所述原始3D图像进行第二次曝光，生成第二曝光图像；如果所述第二曝光图像中的有效像素点个数满足预设的条件，则提取所述第二曝光图像中的有效像素点，否则，继续曝光并生成对应的曝光图像，判断所述曝光图像的有效像素点个数是否满足预设的条件，直至曝光时间达到曝光时间阈值或者曝光所生成对应的曝光图像中的有效像素点个数满足预设的条件时，提取所述曝光图像中的有效像素点；对所述有效像素点进行标定与校准，生成3D深度信息图。可选地，所述获取一帧原始3D图像，对所述原始3D图像进行第一次曝光，生成第一曝光图像之前还包括：预先设置一个曝光时间梯度数组，所述梯度数组中包含有若干个时间长度由小到大排列的曝光时间，其中，时间长度最大的曝光时间为曝光时间阈值。可选地，所述获取一帧原始3D图像，对所述原始3D图像进行第一次曝光，生成第一曝光图像，包括：获取一帧原始3D图像，获取所述曝光时间梯度数组的一个曝光时间作为第一曝光时间；根据所述第一曝光时间对所述原始3D图像进行第一次曝光，生成所述曝光图像。可选地，对所述原始3D图像进行第二次曝光，生成第二曝光图像；包括：如果所述第一曝光图像中的有效像素点个数不满足预设的条件，则获取曝光时间梯度数组中与第一曝光时间相邻，且大于第一曝光时间的第二曝光时间对所述原始3D图像进行第二次曝光，生成第二曝光图像。可选地，继续曝光并生成对应的曝光图像，直至曝光时间达到曝光时间阈值或者曝光所生成对应图像中的有效像素点个数满足预设的条件，包括：如果所述第二曝光图像中的有效像素点个数不满足预设的条件，则获取曝光时间梯度数组中与第二曝光时间相邻，且大于第二曝光时间的第三曝光时间对所述原始3D图像进行第三次曝光，生成第三曝光图像，直至曝光时间达到曝光时间阈值或者曝光所生成对应图像中的有效像素点个数满足预设的条件。可选地，所述获取所述第一曝光图像中的有效像素点，具体包括：获取所述第一曝光图像的像素点，判断所述像素点是否满足预设的信号质量参数；若所述像素点满足预设的信号质量参数，则将所述像素点标记为有效像素点，并获取所述第一曝光图像中的所有所述有效像素点。为解决上述技术问题，本专利技术实施方式采用的另一个技术方案是：提供一种提升3D图像深度信息的装置，其中，所述装置包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现以下步骤：获取一帧原始3D图像，对所述原始3D图像进行第一次曝光，生成第一曝光图像；获取所述第一曝光图像中的有效像素点，如果有效像素点个数满足预设的条件，则提取所述第一曝光图像中的有效像素点；否则，对所述原始3D图像进行第二次曝光，生成第二曝光图像；如果所述第二曝光图像中的有效像素点个数满足预设的条件，则提取所述第二曝光图像中有效像素点，否则，继续曝光并生成对应的曝光图像，判断所述曝光图像的有效像素点个数是否满足预设的条件，直至曝光时间达到曝光时间阈值或者曝光所生成对应的曝光图像的有效像素点个数满足预设的条件时，提取所述曝光图像中的有效像素点；对所述有效像素点进行标定与校准，生成3D深度信息图。可选地，所述计算机程序被所述处理器执行时还实现以下步骤：预先设置一个曝光时间梯度数组，所述梯度数组中包含有若干个时间长度由小到大排列的曝光时间，其中，时间长度最大的曝光时间为曝光时间阈值。可选地，所述计算机程序被所述处理器执行时还实现以下步骤：获取一帧原始3D图像，获取所述曝光时间梯度数组的一个曝光时间作为第一曝光时间；根据所述第一曝光时间对所述原始3D图像进行第一次曝光，生成所述曝光图像。可选地，所述计算机程序被所述处理器执行时还实现以下步骤：如果所述第一曝光图像中的有效像素点个数不满足预设的条件，则获取曝光时间梯度数组中与第一曝光时间相邻，且大于第一曝光时间的第二曝光时间对所述原始3D图像进行第二次曝光，生成第二曝光图像。可选地，所述计算机程序被所述处理器执行时还实现以下步骤：如果所述第二曝光图像中的有效像素点个数不满足预设的条件，则获取曝光时间梯度数组中与第二曝光时间相邻，且大于第二曝光时间的第三曝光时间对所述原始3D图像进行第三次曝光，生成第三曝光图像，直至曝光时间达到曝光时间阈值或者曝光所生成对应图像中的有效像素点个数满足预设的条件。可选地，所述计算机程序被所述处理器执行时还实现以下步骤：获取所述第一曝光图像的像素点，判断所述像素点是否满足预设的信号质量参数；若所述像素点满足预设的信号质量参数，则将所述像素点标记为有效像素点，并获取所述第一曝光图像中的所有所述有效像素点。为解决上述技术问题，本专利技术实施方式采用的另一个技术方案是：提供一种无人机，其中，包括：壳体；机臂；电机，安装于所述机臂上；螺旋桨，包括桨毂和桨叶，桨毂与所述电机的转轴连接，当电机的转轴转动时，驱动桨叶旋转，以产生使得所述无人机运动的力；相机，安装在所述壳体上；以及处理器，用于执行上述提升3D图像深度信息的方法。本专利技术的另一种实施方式提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非易失性计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被处理器执行时，使所述处理器执行上述的提升3D图像深度信息的方法。本专利技术的另一种实施方式提供了一种非易失性计算机可读存储介质，所述非易失性计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个处理器执行时，可使得所述一个或多个处理器执行上述的提升3D图像深度信息的方法。本专利技术实施方式提供了一种提升3D图像深度信息的方法、装置及无人机，通过对3D相机拍摄的图像进行多次曝光，提取符合预设条件的曝光图像中的有效像素点进行标定和校准后，生成3D深度图像。区别于现有技术的情本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提升3D图像深度信息的方法，其特征在于，所述方法包括：获取一帧原始3D图像，对所述原始3D图像进行第一次曝光，生成第一曝光图像；获取所述第一曝光图像中的有效像素点，如果所述有效像素点个数满足预设的条件，则提取所述第一曝光图像中的有效像素点；否则，对所述原始3D图像进行第二次曝光，生成第二曝光图像；如果所述第二曝光图像中的有效像素点个数满足预设的条件，则提取所述第二曝光图像中的有效像素点，否则，继续曝光并生成对应的曝光图像，判断所述曝光图像的有效像素点个数是否满足预设的条件，直至曝光时间达到曝光时间阈值或者曝光所生成对应的曝光图像中的有效像素点个数满足预设的条件时，提取所述曝光图像中的有效像素点；对所述有效像素点进行标定与校准，生成3D深度信息图。

【技术特征摘要】
1.一种提升3D图像深度信息的方法，其特征在于，所述方法包括：获取一帧原始3D图像，对所述原始3D图像进行第一次曝光，生成第一曝光图像；获取所述第一曝光图像中的有效像素点，如果所述有效像素点个数满足预设的条件，则提取所述第一曝光图像中的有效像素点；否则，对所述原始3D图像进行第二次曝光，生成第二曝光图像；如果所述第二曝光图像中的有效像素点个数满足预设的条件，则提取所述第二曝光图像中的有效像素点，否则，继续曝光并生成对应的曝光图像，判断所述曝光图像的有效像素点个数是否满足预设的条件，直至曝光时间达到曝光时间阈值或者曝光所生成对应的曝光图像中的有效像素点个数满足预设的条件时，提取所述曝光图像中的有效像素点；对所述有效像素点进行标定与校准，生成3D深度信息图。2.根据权利要求1所述的提升3D图像深度信息的方法，其特征在于,获取一帧原始3D图像，对所述原始3D图像进行第一次曝光，生成第一曝光图像之前，还包括：预先设置一个曝光时间梯度数组，所述梯度数组中包含有若干个时间长度由小到大排列的曝光时间，其中，时间长度最大的曝光时间为曝光时间阈值。3.根据权利要求2所述的提升3D图像深度信息的方法，其特征在于，获取一帧原始3D图像，对所述原始3D图像进行第一次曝光，生成第一曝光图像，包括：获取一帧原始3D图像，获取所述曝光时间梯度数组的一个曝光时间作为第一曝光时间；根据所述第一曝光时间对所述原始3D图像进行第一次曝光，生成所述第一曝光图像。4.根据权利要求3所述的提升3D图像深度信息的方法，其特征在于，对所述原始3D图像进行第二次曝光，生成第二曝光图像，包括：如果所述第一曝光图像中的有效像素点个数不满足预设的条件，则获取曝光时间梯度数组中与第一曝光时间相邻，且大于第一曝光时间的第二曝光时间对所述原始3D图像进行第二次曝光，生成第二曝光图像。5.根据权利要求4所述的提升3D图像深度信息的方法，其特征在于，继续曝光并生成对应的曝光图像，直至曝光时间达到曝光时间阈值或者曝光所生成对应图像中的有效像素点个数满足预设的条件，包括：如果所述第二曝光图像中的有效像素点个数不满足预设的条件，则获取曝光时间梯度数组中与第二曝光时间相邻，且大于第二曝光时间的第三曝光时间对所述原始3D图像进行第三次曝光，生成第三曝光图像，直至曝光时间达到曝光时间阈值或者曝光所生成对应图像中的有效像素点个数满足预设的条件。6.根据权利要求1-5任一项所述的提升3D图像深度信息的方法，其特征在于，所述获取所述第一曝光图像中的有效像素点，具体包括：获取所述第一曝光图像的像素点，判断所述像素点是否满足预设的信号质量参数；若所述像素点满足预设的信号质量参数，则将所述像素点标记为有效像素点，并获取所述第一曝光图像中的所有所述有效像素点。7.一种提升3D图像深度信息的装置，其特征在于，所述装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现以下步骤：获取一帧原始3D图像，对所述原始3D图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：简羽鹏，
申请(专利权)人：深圳市道通智能航空技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44