[發明專利]立體匹配處理設備、立體匹配處理方法和記錄介質

有效

• 申請號: 200980147216.8
• 申請日: 2009-11-25
• 公開（公告）號: CN102239503A
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發明（設計）人: 小泉博一;神谷俊之;柳生弘之
• 申請（專利權）人: NEC軟件系統科技有限公司
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00;G01B11/00;G01C11/06
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 吳立明

技術領域

本發明涉及立體匹配處理設備、立體匹配處理方法和計算機可讀記錄介質。更為具體而言，本發明涉及用于根據立體圖像自動生成三維數據的方法。

背景技術

對從人造衛星、飛行器等獲取的圖像進行立體匹配以生成三維地形數據[DSM(數字表面模型)數據]作為一種根據立體圖像自動生成三維數據的方法得到了廣泛運用。立體匹配處理用于從兩幅圖像(即，從不同視點獲得的所謂立體圖像)尋找拾取了相同的位置的匹配點，并且立體匹配處理還用于通過使用匹配點之間的視差根據三角測量原理計算感興趣的目標的深度或其形狀。

已經提出各種立體匹配處理技術。例如，專利文獻1公開了一種利用獲廣泛使用的圖像相關技術的技術。這種圖像相關技術是通過如下方式來尋找匹配點的方案，即：在左圖像中設定相關窗口作為模板，計算模板與右圖像中搜索窗口之間的相互相關系數作為其匹配度，同時移動右圖像中的搜索窗口并搜索出匹配度高的位置。

這種技術通過限制搜索窗口僅在圖像中以核線方向移動來降低處理的量，并因而可以針對左圖像中各點獲得x方向位移的量，即右圖像中與左圖像中的點匹配的那點的視差。核線是針對立體圖像之中的一幅圖像中的給定點可以在立體圖像之中的另一圖像中被繪制為一個范圍的線，在該范圍中能夠存在匹配該給定點的點。在《Handbook?of?Image?Analysis》(Mikio?Takagi和Haruhisa?Shimoda編輯監制，東京大學出版社于1991年1月出版，第597頁至第599頁)中對核線進行了描述。

正常地，核線的方向不同于圖像掃描線的方向。然而，坐標變換可以重新定向核線的方向，使其與圖像掃描線的方向一致。這種坐標變換技術在上面指出的《Handbook?of?Image?Analysis》中得到了描述。在按以上述方式重新定向的立體圖像中，匹配點搜索窗口可以被限制為僅在掃描線上移動。因此，可以獲得作為在左圖像和右圖像中匹配點的x坐標值之間的差異的視差。

立體圖像包括目標的遮蔽部分(遮擋區域)。提出了通過不由立體匹配針對該遮擋區域匹配任何區域來確保正確匹配的匹配技術(參見專利文獻2)。

專利文獻3描述用于立體圖像處理設備的技術，該立體圖像處理設備能夠在不存在操作員的情況下根據衛星立體圖像或航空立體圖像自動生成復雜目標的三維數據。專利文獻3的技術自動糾正在由立體處理裝置通過使用從存儲在地圖數據存儲裝置中的地圖數據檢索出的建筑物等的外形信息所獲得的三維數據中諸如噪聲、遺漏等的缺陷數據部分。地圖數據存儲裝置向DSM數據自動糾正裝置提供代表建筑物外形的地圖數據。

現有技術文件

專利文獻

專利文獻1：未經審查的日本專利申請KOKAI公開No.H03-167678

專利文獻2：未經審查的日本專利申請KOKAI公開NO.H04-299474

專利文獻3：未經審查的日本專利申請KOKAI公開NO.2002-157576

發明內容

本發明所要解決的問題

當從處于立體匹配處理中的成對圖像之一中搜索與另一圖像中給定點相匹配的點時，如果搜索圖像中的整條掃描線(核線)，則將需要很長時間來完成該處理，這也將增加錯配的概率。

鑒于以上情況做出本發明，并且本發明的目的是提高立體匹配處理的速度和精確性。

用于解決問題的裝置

依據本發明第一方面的立體匹配處理裝置包括：圖像數據獲取單元，其獲取在多個不同位置拾取的預定區域的多幅圖像的圖像數據；參考視差設定單元，其設定適用于該多幅圖像的參考視差；搜索范圍設定單元，其通過參考其間提供了由參考視差設定單元設定的參考視差的圖像中的點來設定小于圖像范圍的預定范圍作為用于立體匹配的搜索范圍；以及搜索單元，其針對該多幅圖像之一中的任意點，通過參考提供由參考視差設定單元設定的參考視差的另一圖像中的點，從由搜索范圍設定單元設定的搜索范圍中搜索出另一圖像中與該任意點匹配的點。

依據本發明第二方面的立體匹配處理方法包括：圖像數據獲取步驟，獲取從多個不同位置拾取的預定區域的多幅圖像的圖像數據；參考視差設定步驟，設定適用于該多幅圖像的參考視差；搜索范圍設定步驟，通過參考在其間提供了在參考視差設定步驟中設定的參考視差的圖像中的點，將小于圖像數據范圍的預定范圍設定為用于立體匹配的搜索范圍；以及搜索步驟，針對該多幅圖像之一中的任意點，通過參考提供在參考視差設定步驟中設定的參考視差的另一幅圖像中的點，從在搜索范圍設定步驟中設定的搜索范圍中搜索出另一幅圖像中與該任意點匹配的點。