[發明專利]一種視差獲取方法、裝置和系統

有效

• 申請號: 200910135764.0
• 申請日: 2009-04-28
• 公開（公告）號: CN101877796A
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發明（設計）人: 劉韶;胡碩;劉微
• 申請（專利權）人: 青島海信數字多媒體技術國家重點實驗室有限公司
• 主分類號: H04N13/02
• 分類號: H04N13/02;H04N13/00;H04N15/00;H04N7/18
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274
• 代理人: 申健

技術領域

本發明涉及立體視覺技術，尤其涉及一種立體匹配中的視差獲取方法、裝置和系統。

背景技術

立體匹配是立體視覺研究中的一個熱點問題。立體匹配技術用于從立體圖像獲得三維(3D)圖像。立體圖像是指，對同一個對象，根據在同一直線上不同位置拍攝的一對二維(2D)圖像。立體匹配技術廣泛應用于視頻監控及視頻檢測的場景，例如，對鐵路、地鐵和公交車等公共交通的客流統計系統中。

例如，如果立體圖像是由對象左右兩側的兩個攝像機拍攝的一對二維圖像，左圖像和右圖像，則左圖像和右圖像中的一個圖像被設置為參考圖像，而另一個圖像被設置為被匹配圖像。對所述對象在空間中相同的點，參考圖像和被匹配圖像之間的距離(即，坐標差)稱為視差。立體匹配技術根據從立體圖像獲取的視差構造三維圖像。

參見專利CN200510060288.2，給出了一種客流檢測系統中獲取視差以檢測目標的方法。現有技術在進行視差獲取時，通常按照像素的掃描順序或不同像素區域在圖像中的位置順序，逐次在固定窗口內根據匹配規則，如絕對值差(SAD)規則，進行視差獲取。所有的像素點處于平等的地位，對所有的像素點采用相同的處理方法。

現有技術中的視差獲取方法未考慮到不同像素點之間的特點和差異，統一采用相同的處理方法，導致進行視差獲取時，搜索范圍過大，計算量較大，影響了系統的整體性能。

發明內容

為解決現有技術中存在的問題，本發明的實施例提供了一種視差獲取方法、裝置和系統，能夠降低進行立體匹配時的搜索范圍，顯著減少了獲取視差時的計算量，提高了系統的整體性能。

為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案：

本發明實施例提供了一種視差獲取方法，所述方法包括：

對第一圖像和第二圖像分別進行關鍵點提取，獲取第一圖像關鍵點和第二圖像關鍵點；

利用所述第一圖像關鍵點和第二圖像關鍵點進行立體匹配，得到第一圖像關鍵點在第二圖像關鍵點中對應的匹配點；

計算所述第一圖像關鍵點的視差并根據所述視差獲取視差圖。

進一步的，所述方法還包括：

獲取在第二圖像的第a行中第b列起向第一圖像方向一側的預定范圍內的各關鍵點，其中，所述a和b分別為第一圖像中關鍵點的行坐標和列坐標；

計算所述第一圖像關鍵點(a，b)和所述關鍵點(a，b)對應的第二圖像中各關鍵點的匹配值；

根據所述匹配值確定第一圖像關鍵點(a，b)在第二圖像中的匹配點。

進一步的，包括：

按照掃描順序，將所述第一圖像關鍵點后的下一個掃描點作為參考點，所述關鍵點、參考點在第一圖像中行坐標和列坐標分別為a和b、a和d；

在第二圖像的搜索范圍內獲取該參考點的匹配點，所述搜索范圍是由第a行中從第b-DIF列至第d列構成，其中，DIF為所述第一圖像關鍵點的視差；

計算所述參考點與該參考點的匹配點之間的視差，并將該參考點作為關鍵點。

進一步的，還包括：

選取第一圖像中非關鍵點(m，n)對應的近鄰關鍵點(o，p)；

在第二圖像的第二搜索范圍內獲取該非關鍵點的匹配點，所述第二搜索范圍是由第m行中從第n-DIF列至第p列構成，其中，DIF為所述第一圖像中近鄰關鍵點的視差；

計算所述非關鍵點與該非關鍵點的匹配點之間的視差。

其中，提取第一圖像和第二圖像的圖像邊緣點作為所述關鍵點；利用Census準則執行所述第一圖像關鍵點和第二圖像關鍵點的立體匹配。

本發明實施例還提供了一種視差獲取裝置，所述裝置包括：

關鍵點提取單元，用于對第一圖像和第二圖像分別進行關鍵點提取，獲取第一圖像關鍵點和第二圖像關鍵點；

關鍵點匹配單元，用于利用所述第一圖像關鍵點和第二圖像關鍵點進行立體匹配，得到第一圖像關鍵點在第二圖像關鍵點中對應的匹配點；

視差獲取單元，用于計算所述第一圖像關鍵點的視差并根據所述視差獲取視差圖。

進一步的，所述關鍵點匹配單元，還用于獲取在第二圖像的第a行中第b列起向第一圖像方向一側的預定范圍內的各關鍵點，其中，所述a和b分別為第一圖像中關鍵點的行坐標和列坐標；計算所述第一圖像關鍵點(a，b)和所述關鍵點(a，b)對應的第二圖像中各關鍵點的匹配值；根據所述匹配值確定第一圖像關鍵點(a，b)在第二圖像中的匹配點。

進一步的，所述視差獲取單元包括：