1.一种基于深度图像的表面快速区分方法,其特征在于,包括:
S1、获取深度图像,根据深度图像分别获取其X方向和Y方向的梯度图,梯度图的大小与深度图像的大小一致;S2、根据梯度图对其中的像素点进行分类;S3、根据分类结果获取深度图像中所有的水平面、左垂面和右垂面。
2.根据权利要求1所述的基于深度图像的表面快速区分方法,其特征在于,根据梯度图对其中的像素点进行分类的具体方式为:
遍历X方向的梯度图中的每个像素点值DX(r,c),Y方向的梯度图中的每个像素点值DY(r,c),其中r=0...m,c=0...n,m代表所在梯度图的行数,n代表所在梯度图的列数;
给定正分割阈值p和负分割阈值q,大于等于p的DY(r,c)对应的像素点位于垂直面,小于等于q的DY(r,c)对应的像素点位于水平面;
对于所有垂直面上的点,小于等于q的DX(r,c)对应的像素点位于左垂面,大于等于p的DX(r,c)对应的像素点位于右垂面。
3.一种特定目标识别方法,基于权利要求1至2任一项所述的基于深度图像的表面快速区分方法,其特征在于,包括:S1、获取目标的深度图像,根据深度图像分别获取其X方向和Y方向的梯度图,梯度图的大小与深度图像的大小一致;S2、根据梯度图对其中的像素点进行分类;S3、根据分类结果获取深度图像中目标的上表面、左垂面和右垂面的分割图像;S4、获取目标的上表面、左垂面和右垂面。
4.根据权利要求3所述的特定目标识别方法,其特征在于,根据分类结果获取深度图像中目标的上表面、左垂面和右垂面的分割图像的具体方式为:
根据分类结果获取与梯度图大小相同的水平面、左垂面和右垂面的二值图,定义与梯度图大小相同的上表面的分割图像,设定像素点的初始值为0;
从下到上遍历水平面的二值图中第一列的像素点,根据深度图获取每个像素点的可信度值,给定可信度阈值,若该像素点的可信度值小于给定的可信度阈值,则该像素点的状态为未知,处理下一像素点;否则,若对应的像素点值为255,则该像素点的状态为水平,若对应的像素点为0,则该像素点的状态为垂直,若像素点值为0的像素点的数目大于给定的高度阈值,则将其后出现的像素点值为255的像素点对应在上表面的分割图像上并将其像素值更新为255,记录每一次像素点状态发生转变的像素点所在的行数,遍历完第一列所有行的像素点后,将从记录的行数起到第1行的第一列所有像素点对应在上表面的分割图像上的位置的像素值置为0,同样的方式遍历完平行面图像的所有行列,获取初始的上表面的分割图像,对获取的初始的上表面的分割图像进行修补,更新上表面的分割图像;
获取深度图像的边缘点图,将边缘点图中的边缘点分别一一对应在更新后的上表面的分割图像、左垂面的二值图和右垂面的二值图中,将更新后的上表面的分割图像中水平状态的非边缘点的像素点值更新为0,将左垂面的二值图中非边缘点的像素值为255的像素点值更新为0,将右垂面的二值图中非边缘点的像素值为255的像素点值更新为0,获取最终的上表面的分割图像、左垂面的二值图和右垂面的二值图,将左垂面的二值图和右垂面的二值图分别记作左垂面的分割图像和右垂面的分割图像。
5.根据权利要求4所述的特定目标识别方法,其特征在于,获取目标的上表面、左垂面和右垂面的具体方式为:
对最终的上表面的分割图像、左垂面的分割图像和右垂面的分割图像进行轮廓检测,获取所有轮廓,上表面的分割图像的每个轮廓区域为长方体状的目标的上表面,每个上表面下方对应的左垂面轮廓区域和右垂面轮廓区域为该目标的左垂面和右垂面。
6.根据权利要求4所述的特定目标识别方法,其特征在于,获取与梯度图大小相同的水平面的二值图、左垂面的二值图和右垂面的二值图的具体方式为:分别新建三张与梯度图大小相同的图像,该图像的像素点初始值设置为0;将所有属于水平面的像素点对应在一张图像上并将对应的所有像素值更新为255,获得水平面的二值图;将所有属于左垂面的像素点对应在另一图像上并将对应的所有像素值更新为255,获得左垂面的二值图;将所有属于右垂面的像素点对应在最后一张图像上并将对应的所有像素值更新为255,获得右垂面的二值图。
7.根据权利要求4所述的特定目标识别方法,其特征在于,获取深度图像的边缘点图的具体方式为:计算分类后的垂直面的所有像素点的Y方向的梯度平均值Yp、水平面的所有像素点的Y方向的梯度平均值Yq、左垂面的所有像素点的X方向的梯度平均值Xp以及右垂面的所有像素点的X方向的梯度平均值Xq;根据Yp、Yq、Xp、Xq设定Y方向正阈值、Y方向负阈值、X方向正阈值、X方向负阈值;定义一个与梯度图大小相同的图像,该图像中的像素点的初始值设定为0;遍历X方向的梯度图和Y方向的梯度图的所有像素点,对于每一个像素点,如果其Y方向的梯度值的绝对值大于X方向的梯度值的绝对值,且小于Y方向负阈值或大于等于Y方向正阈值,该像素点为边缘点,将该像素点对应到定义的图像中并将其像素值更新为
255;如果其Y方向的梯度值的绝对值小于X方向的梯度值的绝对值,且其X方向的梯度值的绝对值小于等于X方向负阈值或大于等于X方向正阈值,该像素点为边缘点,将该像素点对应到定义的图像中并将其像素值更新为255;得到边缘点图。
8.根据权利要求4所述的特定目标识别方法,其特征在于,对获取的初始的上表面的分割图像进行修补,更新上表面的分割图像的具体方式为:给定图像片大小阈值t,定义与上表面的分割图像大小相同的上表面修补图像,设定像素点的初始值为0,根据上表面的分割图像更新上表面修补图像的第t列到总列数减去t列的像素点值,遍历上表面的分割图像的所有行和第1到第2*t列,将上表面修补图像的每行的第t列的每个像素点值更新为上表面的分割图像的当前行的第1到第2*t列的像素点值之和,更新上表面修补图像;遍历上表面的分割图像的所有行和第t+1列到总列数减去t列,将上表面修补图像的每个像素点值更新为当前行当前列的前一列的上表面修补图像像素点值加上当前行当前列加上t列的的上表面的分割图像的像素点值再减去当前行当前列减去t列的的上表面的分割图像的像素点值,获取最终的上表面修补图像;遍历上表面修补图像的所有像素点,给定像素值总和阈值,如果当前像素点的像素值大于给定的像素值总和阈值,则将其对应在上表面的分割图像上的像素值更新为255,否则更新为0,更新上表面的分割图像。