深度质量指标
版本：V1.2
1 专业术语
本文档中出现的专业术语缩写及其诠释如表1所示。。。 。。。。 。
表1 专业术语缩写及其诠释
2 评价指标
评价深度质量，，，，，，必要对深度数据从各个方面进行定量推算，，，，，，而后与尺度或者真值进行比力。。。 。。。。 。定量评价深度质量的一些常用指标蕴含：
深度精度（Depth accuracy）：通过推算深度数据的中值误差来评估绝对误差。。。 。。。。 。
空间精度（Spatial Precision）：通过推算深度数据的均方根误差来评价空间噪声。。。 。。。。 。
时域精度（Temporal Precision）：评价深度值随着功夫变动的一致性。。。 。。。。 。
填充率（Fill Rate）：评估图像中有效深度像素的百分比。。。 。。。。 。
定量指标要求对深度质量进行深刻的的量化评估。。。 。。。。 。成立一个不变全面的测试环境对于正确评估深度传感器的机能、局限性以及在特定利用或者场景中的合用性至关沉要。。。 。。。。 。为了保障深度质量评估的一致性，，，，，，建议使用平坦度较高、反射率较高（反射率大于78%）的漫反射板，，，，，，预防使用复杂的、不不变的测试场景，，，，，，将高反射率面板搁置在距离相机肯定距离下，，，，，，作为测试指标。。。 。。。。 。若是不足这样的测试前提，，，，，，一个平坦度较好的墙面或者白板也能够作为测试指标。。。 。。。。 。每个指标能够在相机视场中任何ROI中推算。。。 。。。。 。
图1 用于深度质量评估的参考平面
1.深度精度
深度精度是指丈量的深度值和物体与相机之间的真实距离的一致水平。。。 。。。。 。高精度意味着深度丈量值靠近于真值，，，，，，距离估计误差很幼。。。 。。。。 。如前所述，，，，，，为了简化深度数据的真实值评估，，，，，，建议在传感器前一个已知距离的地位搁置参考平面，，，，，，并且能够使用激光测距仪或卷尺等常见丈量工具正确确定平面与传感器之间的距离。。。 。。。。 。
表2 深度精度（有符号）
Input：Depth_Image, GT；；；；； ；
Output：Depth_accuracy_Signed
1：去除深度图中的零点；；；；； ；
2：深度图转点云；；；；； ；
3：推算点云的拟合平面；；；；； ；
4：去除离群值：所有低于百分之0.5和高于百分之99.5的Z值；；；；； ；
5：推算 CP_Length：光心和拟合平面之间沿着真值方向的现实长度；；；；； ；
6：推算 PP_Dist：所有点到拟合平面的距离；；；；； ；
7：推算深度误差 Depth_Error = CP_Length – GT + PP_Dist；；；；； ；
8：推算中值 Median_Value = 50% percentile value of Depth_Error；；；；； ；
9：推算深度精度 Depth_accuracy_Signed = 100 * Median_Value / GT；；；；； ；
2.空间精度
深度精度评估的是与真实深度的系统性误差，，，，，，而空间精度则评估深度的一致性。。。 。。。。 。？？？？占渚确从沉似矫嬷副晟仙疃鹊脑肷健！！ 。。。。 。高空间精度的深度阐发为，，，，，，在统一场景中一样或类似表表的深度值显示出低方差。。。 。。。。 。为了评估空间精度，，，，，，能够在已知地位对参考平面进行丈量，，，，，，推算所得深度值的均方根误差，，，，，，并将其与进展的精度阈值或尺度进行比力。。。 。。。。 。
均方根误差能够用距离或视差的单元暗示，，，，，，但思考到深杜纂噪声之间的耦合，，，，，，这一误差能够通过相机与平面指标之间的距离进行归一化，，，，，，并以百分比（%）单元暗示。。。 。。。。 。
表3 空间精度
Input：Depth_Image
Output: Spatial_precision
1：去除深度图中的零点；；；；； ；
2：深度图转点云；；；；； ；
3：移除离群值：所有低于百分之0.5和高于百分之99.5的Z值；；；；； ；
4：推算CP_Dist：光心到拟合平面的距离；；；；； ；
5：推算PP_Dist：所有点到拟合平面的距离；；；；； ；
6：推算PP_Dist的均方根RMS；；；；； ；
7：推算空间精度 Spatial_precision = 100 * RMSE / CP_Dist；；；；； ；
3.时域精度
时域精度评估的是感兴致区域（ROI）内深度值随功夫变动的颠簸。。。 。。。。 。深度图像的质量能够基于其功夫上的一致性来评估，，，，，，高质量的深度图像应该阐发出随功夫的不变性。。。 。。。。 。这种步骤界说为在特定帧数（例如30帧！！ 。。。。 。┠谏疃戎档某叨炔睿⊿TD）。。。 。。。。 。时域精度的量化是在每个像素的基础上进行的，，，，，，推算的是在指按功夫内每个像素的尺度差与参考距离的比值，，，，，，单元为%。。。 。。。。 。
表4 时域精度
Input：N张深度图，，，，，，GT；；；；； ；
Output：Temporal Precision；；；；； ；
1：for 每张深度图 do
2： Depth_Tensor = (Depth_Image, N)；；；；； ；
3：去除Depth_Tensor中的零点；；；；； ；
4：推算STD_Matrix：Depth_Tensor每个像素的STD；；；；； ；
5：推算Median_STD：STD_Matrix的50%百分位数值；；；；； ；
6：推算Temporal Precision = 100 * Median_STD / GT；；；；； ；
4.填充率
高质量的深度图像应该均匀覆盖整个视野，，，，，，没出缺失区域。。。 。。。。 。填充率是用来衡量深度图像中非零像素的比例，，，，，，代表了深度覆盖的领域。。。 。。。。 。高填充率批注大部门场景点被成功鉴别到。。。 。。。。 。
表5 填充率
Input：Depth_Image；；；；； ；
Output：Fill_Rate；；；；； ；
1：推算总数Total_Num = size(Depth_Image)；；；；； ；
2：界说Valid_Image = Depth_Image；；；；； ；
3：去除Valid_Image中的零点；；；；； ；
4：推算Valid_Num = size(Valid_Image)；；；；； ；
5：推算Fill_Rate = 100 * Valid_Num / Total_Num；；；；； ；