(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210924014.7 (22)申请日 2022.08.02 (71)申请人 杭州倚澜科技有限公司 地址 311200 浙江省杭州市萧 山区经济技 术开发区明星路371号1幢1413室 (72)发明人 戴翘楚　吴翼天　曹静萍　 (51)Int.Cl. G06T 17/00(2006.01) G06T 7/55(2017.01) (54)发明名称 基于均值滤波的深度图平面检测方法 (57)摘要 本发明涉及计算机视觉技术领域， 公开了一 种基于均值滤波的深度图平面检测方法， 包括： 采用两个核大小不同的均值滤波器分别对原始 深度图进行滤波得到两幅新的深度图； 然后将两 幅新的深度图逐像素深度值做差， 并根据每个像 素上的深度差值判断它是否属于平 面， 从而得到 原始深度图的平面区域掩码； 最后对平面区域掩 码进行连通域分析， 将原始深度图对应的3D点云 中属于同一个连通域的3D点组织在一起， 并通过 主成分分析分别对每个连通域内的3D点进行平 面拟合。 本发 明能够通过简单的两次均值滤波操 作筛选得到原始深度图的平面区域， 极大的提高 了深度图平 面检测的效率， 实现了无需调整任何 参数就可实时应用于不同场景。 权利要求书2页 说明书7页 附图3页 CN 115272583 A 2022.11.01 CN 115272583 A 1.基于均值滤波的深度图平面检测方法， 其特 征在于， 包括： 采用深度相机获取原 始深度图； 采用两种预设的核对所述原 始深度图进行均值滤波， 得到 两幅第一深度图； 将两幅第一深度图逐像素 取差值， 得到平面区域Mask图； 利用所述深度相机内参将所述原 始深度图转换为3D点云， 并按照像素位置进行存 储； 对所述平面区域Mask图进行 连通域分析， 得到多个连通 域的3D点 集； 提取其中一个连通域作为目标连通域， 并采用主成分分析对所述目标连通域的3D点集 进行平面拟合， 得到均方误差； 判断所述均方误差是否小于设定值； 若所述均方误差小于设定值， 则认定所述目标连通域为平面， 并验证所述目标连通域 中所述原 始深度图上属于平面区域的3D点； 若所述均 方误差大于等于设定值， 则返回采用主成分分析对其中一个连通域的3D点集 进行平面拟合， 得到平 面的均方误差的步骤， 直到遍历 完所有连通域的3D点集， 得到所述原 始深度图对应的平面区域。 2.根据权利要求1所述的基于均值滤波的深度图平面检测方法， 其特征在于， 所述采用 深度相机获取原 始深度图的步骤， 包括： 通过USB接口接收采用深度相机捕捉图像数据； 对所述图像数据进行去畸变操作得到所述原 始深度图。 3.根据权利要求1所述的基于均值滤波的深度图平面检测方法， 其特征在于， 所述将两 幅第一深度图逐像素 取差值， 得到平面区域Mask图的步骤 包括： 判断两幅第一深度图一个 像素上的差值是否小于该像素原 始深度值的1/ 300； 若两幅第一深度图一个像素上的差值小于该像素原始深度值的1/300， 则在平面区域 Mask图上 标记该像素为平面区域； 若两幅第一深度图一个像素上的差值大于等于该像素原始深度值的1/300， 则在平面 区域Mask图上 标记该像素为非平面区域； 返回判断两幅第 一深度图一个像素上的差值是否小于该像素原始深度值的1/300的步 骤， 直到遍历完 两幅第一深度图的所有像素， 得到平面区域Mask图。 4.根据权利要求1所述的基于均值滤波的深度图平面检测方法， 其特征在于， 所述对所 述平面区域Mask图进行 连通域分析， 得到多个连通 域的3D点 集的步骤， 包括： 计算所述平面区域Mask图中每 个像素到平面区域 边界的距离； 将每个连通域中距离大于阈值的3D点按连通域标签单独存储， 得到多个连通域的3D点 集。 5.根据权利要求4所述的基于均值滤波的深度图平面检测方法， 其特征在于， 所述认定 所述目标连通域为平面， 并验证所述目标连通域中所述原始深度图上属于平面区域的3D点 的步骤， 包括： 根据连通 域标签取 出所述平面区域Mask图中等于该 标签的目标区域； 对所述目标区域做设定次数的膨胀操作， 得到目标膨胀区域； 在所述目标膨胀区域上利用平面法线和平面中心店坐标验证原始深度图上属于平面 区域的像素对应的3D点， 得到目标平面Mask图；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115272583 A 2对所述目标平面Mask图进行平面 ID设置。 6.根据权利要求1所述的基于均值滤波的深度图平面检测方法， 其特征在于， 所述两种 预设的核分别为7 ×7和17×17两种大小的核。 7.根据权利要求1所述的基于均值滤波的深度图平面检测方法， 其特征在于， 所述设定 值为 ， 其中， 为单元平均深度的估计标准 不确定度， 为容差系数。 8.一种基于均值滤波的深度图平面检测装置， 其特 征在于， 包括： 获取模块， 用于采用深度相机获取原 始深度图； 均值滤波模块， 用于采用两种预设的核对所述原始深度图进行均值滤波， 得到两幅第 一深度图； 差值模块， 用于将两幅第一深度图逐像素 取差值， 得到平面区域Mask图； 转换模块， 用于利用所述深度相机内参将所述原始深度图转换为3D点云， 并按照像素 位置进行存 储； 分析模块， 用于对所述平面区域Mask图进行 连通域分析， 得到多个连通 域的3D点 集； 拟合模块， 用于提取其中一个连通域作为目标连通域， 并采用主成分分析对所述目标 连通域的3D点 集进行平面拟合， 得到均方误差； 判断模块， 用于判断所述均方误差是否小于设定值； 验证模块， 用于在所述均方误差小于设定值 时， 认定所述目标连通域为平面， 并验证所 述目标连通域中所述原 始深度图上属于平面区域的3D点； 遍历模块， 用于在所述均方误差大于等于设定值时， 返回采用主成分分析对其中一个 连通域的3D点集进行平面拟合， 得到平面的均方误差的步骤， 直到遍历完所有连通域的3D 点集， 得到所述原 始深度图对应的平面区域。 9.一种计算机设备， 包括存储器和处理器， 所述存储器存储有计算机程序， 其特征在 于， 所述处 理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。 10.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 所述计算机程序 被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115272583 A 3