[發明專利]一種多目立體攝像方法及裝置

有效

• 申請號: 200910079161.3
• 申請日: 2009-03-03
• 公開（公告）號: CN101498889A
• 公開（公告）日: 2009-08-05
• 發明（設計）人: 歐陽駿;胡振程;葉建軍;汪林;田臣禮;沈華東;張旭;高曉平;陸春;梁麗娜
• 申請（專利權）人: 北京微視新紀元科技有限公司;胡振程;歐陽駿
• 主分類號: G03B35/08
• 分類號: G03B35/08;G01C3/00
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 何文彬

技術領域

本發明涉及圖像處理領域，特別涉及一種多目立體攝像方法及裝置。

背景技術

當今社會，汽車已成為一種必不可少的交通工具。人們在享受汽車帶來的方便和快捷的同時，汽車交通事故也已成為日益嚴峻的全球性社會問題。車載環境感知系統利用各種傳感器對車輛自身、周圍環境及駕駛員狀態等信息進行探測，通過與預先設定的標準進行比較，判別車輛是否處于危險狀態及危險程度，必要時能夠通過聲、光等方式向駕駛員進行預警。

現有技術中車載立體環境感知的攝像機系統主要用雙目立體攝像頭測量三維空間坐標，障礙物位置等信息。最簡單和常用的雙目立體攝像頭系統結構圖如圖1所示，由兩臺光軸相互平行，攝像面在同一平面的攝像頭構成。三維空間任意一點P(X，Y，Z)，在左右攝像頭的投影平面位置為x1和xr。根據三角測量原理，左右投影坐標的差異，即視差，同三維空間的距離Z成如下關系。

Δ=xl-xr=fbZ]]>

其中f為攝像頭的焦距，b是兩個攝像頭的光學中心的間距，也稱基線長。

因為f和b是已知量或者可以通過校正得到，因此只要從左右圖像中找到對應點的位置，就可以通過計算視差來得到三維空間的距離Z。

現有技術中還有一種L型三眼立體攝像頭進行車輛行走環境監測的技術。該技術根據探索對應點的匹配過程中需要有足夠的特征信息(比如水平或垂直邊緣)這一原理，通過左右的兩臺攝像頭獲得垂直方向的特征點的立體信息，通過上下的兩臺攝像頭獲得水平方向的立體信息，然后綜合兩組立體信息得到最后結果。該技術可以避免水平立體攝像頭系統對水平特征信息(比如車輛的頂部或底部)的不敏感性。

在對上述現有技術進行分析后，發明人發現：

現有技術一中由于安裝的需要，車載雙目立體攝像頭的攝像頭焦距和基線長是固定的，也就是視差和三維空間的距離Z的關系是固定的，因此無法同時滿足同時進行遠方測距(如高速行駛中前方100到200米車輛檢測)和近距檢測(比如前方2米的障礙物檢測)的需要；

現有技術二中雖然可以避免水平立體攝像頭系統對水平特征信息(比如車輛的頂部或底部)的不敏感性，但L型的配置方案通常無法裝配到車輛的前端或頂部，而且現有技術二無法解決同時進行遠距和近距測量的問題。

發明內容

為了能夠同時進行遠距和近距的測量，本發明實施例提供了一種多目立體攝像方法及裝置。所述技術方案如下：

一種多目立體攝像方法，所述方法包括：

對第一圖像獲取設備獲取的圖像中的每一個像素點，在與第一圖像獲取設備基線距離最短的第二圖像獲取設備獲取的相同圖像中，尋找對應點；

根據所述對應點，預測所述像素點在其他圖像獲取設備獲取的相同圖像中的位置；

根據所述預測的位置，在其他圖像獲取設備獲取的相同圖像中探索所述像素點的對應點；

計算所述像素點在各圖像獲取設備獲取的相同圖像中對應點之間的視差，根據所述視差得到三維空間的距離，所述各圖像獲取設備的光軸平行、成像方向相同，并且所述各圖像獲取設備的圖像平面在一個平面上。

其中，在所述尋找對應點之前，所述方法還包括：

對采集的圖像進行校正。

計算所述像素點在各圖像獲取設備獲取的相同圖像中對應點之間的視差，根據所述視差得到三維空間的距離，具體包括：

計算基線距離最長的兩個圖像獲取設備獲取的相同圖像的像素點的對應點之間的視差，根據所述視差得到三維空間的距離。

計算所述像素點在各圖像獲取設備獲取的相同圖像中對應點之間的視差，根據所述視差得到三維空間的距離，具體包括：

根據所述像素點的對應點的灰度匹配值進行線形平均，得到平均視差，根據所述平均視差得到三維空間的距離。

一種多目立體攝像裝置，所述裝置包括：

查找模塊，用于對第一圖像獲取設備獲取的圖像中的每一個像素點，在與第一圖像獲取設備基線距離最短的第二圖像獲取設備獲取的相同圖像中，尋找對應點；

預測模塊，用于根據所述查找模塊得到的對應點，預測所述像素點在其他圖像獲取設備獲取的相同圖像中的位置；