[發(fā)明專(zhuān)利]立體圖像處理器和立體圖像處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080015571.2
• 申請(qǐng)日: 2010-03-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102369550A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-03-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 西村洋文;南里卓也;丸谷健介
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): G06T1/00
• 分類(lèi)號(hào): G06T1/00;G01B11/00;G01B11/26
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 邸萬(wàn)奎

1.立體圖像處理器，包括：

立體圖像獲取單元，包括第一成像系統(tǒng)和第二成像系統(tǒng)，所述立體圖像獲取單元通過(guò)用所述第一成像系統(tǒng)拍攝對(duì)象的圖像來(lái)獲取基準(zhǔn)圖像并通過(guò)用所述第二成像系統(tǒng)拍攝所述對(duì)象的圖像來(lái)獲取參照?qǐng)D像；

圖像配對(duì)單元，從立體圖像獲取所述基準(zhǔn)圖像和所述參照?qǐng)D像，利用第一窗口函數(shù)從所述基準(zhǔn)圖像提取中心在預(yù)定參考點(diǎn)的第一部分圖像，并從所述參照?qǐng)D像中的預(yù)定義區(qū)域得出對(duì)應(yīng)點(diǎn)，所述對(duì)應(yīng)點(diǎn)是相對(duì)于所述第一部分圖像的圖像亮度差異度最小的第二部分圖像中的中心點(diǎn)；

濾波器單元，從所述立體圖像獲取所述基準(zhǔn)圖像和所述參照?qǐng)D像，利用第二窗口函數(shù)從所述基準(zhǔn)圖像提取中心在預(yù)定參考點(diǎn)的第三部分圖像，從所述參照?qǐng)D像提取中心在所述對(duì)應(yīng)點(diǎn)的第四部分圖像，并基于包含在所述第三部分圖像中的各個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)的亮度值序列的坐標(biāo)順序顛倒后的值、以及包含在所述第四部分圖像中的各個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)的亮度值，生成輸出信號(hào)序列；以及

峰值位置檢測(cè)單元，從所獲取的輸出信號(hào)序列檢測(cè)具有最大輸出值的輸出信號(hào)，以基于所檢測(cè)的輸出信號(hào)在所述輸出信號(hào)序列中的位置來(lái)確定所述基準(zhǔn)圖像和所述參照?qǐng)D像之間的視差。

2.如權(quán)利要求1所述的立體圖像處理器，所述第二窗口函數(shù)是在一個(gè)周期的相對(duì)邊緣上提供比所述第一窗口函數(shù)更連續(xù)變化的窗口函數(shù)。

3.如權(quán)利要求1所述的立體圖像處理器，所述濾波器單元以所述第三部分圖像和所述第四部分圖像中的坐標(biāo)的相對(duì)位置為基礎(chǔ)，對(duì)包含在所述第三部分圖像中的各個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)的亮度值序列的坐標(biāo)順序顛倒后的值、與包含在所述第四部分圖像中的各個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)的亮度值求和，以生成輸出信號(hào)序列。

4.如權(quán)利要求1所述的立體圖像處理器，所述峰值位置檢測(cè)單元使用sinc函數(shù)來(lái)檢測(cè)所述峰值位置。

5.如權(quán)利要求1所述的立體圖像處理器，所述峰值位置檢測(cè)單元使用二次曲線近似來(lái)檢測(cè)所述峰值位置。

6.如權(quán)利要求1所述的立體圖像處理器，還包括配對(duì)誤差檢測(cè)單元，獲取由所述濾波器單元生成的輸出信號(hào)序列，并基于包含在所述輸出信號(hào)序列中的輸入信號(hào)的值，判定由所述圖像配對(duì)單元得出的所述第二部分圖像中的中心點(diǎn)不應(yīng)被采用作為所述對(duì)應(yīng)點(diǎn)。

7.如權(quán)利要求1所述的立體圖像處理器，基于在由所述圖像配對(duì)單元得出的所述對(duì)應(yīng)點(diǎn)與所述參考點(diǎn)之間的坐標(biāo)軸上的部分位移量，確定所述第二窗口函數(shù)的窗口長(zhǎng)度。

8.立體圖像處理方法，包括：

在包括第一成像系統(tǒng)和第二成像系統(tǒng)的立體圖像獲取單元中，通過(guò)用所述第一成像系統(tǒng)拍攝對(duì)象的圖像來(lái)獲取基準(zhǔn)圖像并通過(guò)用所述第二成像系統(tǒng)拍攝所述對(duì)象的圖像來(lái)獲取參照?qǐng)D像；

在圖像配對(duì)單元中，從立體圖像獲取所述基準(zhǔn)圖像和所述參照?qǐng)D像，利用第一窗口函數(shù)從所述基準(zhǔn)圖像提取中心在預(yù)定參考點(diǎn)的第一部分圖像，并從所述參照?qǐng)D像中的預(yù)定義區(qū)域得出對(duì)應(yīng)點(diǎn)，所述對(duì)應(yīng)點(diǎn)是相對(duì)于所述第一部分圖像的圖像亮度差異度最小的第二部分圖像中的中心點(diǎn)；

在濾波器單元中，從所述立體圖像獲取所述基準(zhǔn)圖像和所述參照?qǐng)D像，利用第二窗口函數(shù)從所述基準(zhǔn)圖像提取中心在預(yù)定參考點(diǎn)的第三部分圖像，從所述參照?qǐng)D像提取中心在所述對(duì)應(yīng)點(diǎn)的第四部分圖像，并基于包含在所述第三部分圖像中的各個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)的亮度值序列的坐標(biāo)順序顛倒后的值、以及包含在所述第四部分圖像中的各個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)的亮度值，生成輸出信號(hào)序列；以及

在峰值位置檢測(cè)單元中，從所獲取的輸出信號(hào)序列檢測(cè)具有最大輸出值的輸出信號(hào)，以基于所檢測(cè)的輸出信號(hào)在所述輸出信號(hào)序列中的位置來(lái)確定所述基準(zhǔn)圖像和所述參照?qǐng)D像之間的視差。

9.立體圖像處理器，基于通過(guò)拍攝同一對(duì)象的圖像而獲得的基準(zhǔn)圖像和參照?qǐng)D像來(lái)計(jì)算圖像之間由視差導(dǎo)致的部分位移，所述處理器包括：

圖像配對(duì)單元，對(duì)分別包含在所述基準(zhǔn)圖像和所述參照?qǐng)D像中的所述同一對(duì)象的部分圖像執(zhí)行圖像配對(duì)，并基于所述圖像配對(duì)的結(jié)果檢測(cè)所述基準(zhǔn)圖像和所述參照?qǐng)D像之間的像素精度部分位移；

互相關(guān)計(jì)算單元，對(duì)于所述同一對(duì)象的具有最小像素精度部分位移的部分圖像，計(jì)算所述基準(zhǔn)圖像和所述參照?qǐng)D像之間的互相關(guān)值；以及

峰值位置檢測(cè)單元，檢測(cè)所述互相關(guān)值最大的峰值位置，并基于所述峰值位置檢測(cè)所述基準(zhǔn)圖像和所述參照?qǐng)D像之間的子像素精度部分位移。

10.立體圖像處理器，基于通過(guò)拍攝同一對(duì)象的圖像而獲得的基準(zhǔn)圖像f(x，y)和參照?qǐng)D像g(x，y)來(lái)計(jì)算圖像之間由視差導(dǎo)致的部分位移，所述處理器包括：

圖像配對(duì)單元，對(duì)分別包含在所述基準(zhǔn)圖像和所述參照?qǐng)D像中的所述同一對(duì)象的部分圖像f(x，y)和g(x，y)執(zhí)行圖像配對(duì)，并基于所述圖像配對(duì)的結(jié)果檢測(cè)所述基準(zhǔn)圖像和所述參照?qǐng)D像之間在作為基線方向的x方向上的像素精度部分位移n，其中，xa-wh/2≤x≤xa+wh/2，ya-wv/2≤y≤ya+wv/2；

計(jì)算單元，對(duì)通過(guò)使用窗口函數(shù)w(m)在像素精度部分位移n最小的位置處剪切出的1D部分圖像f’(m)＝f(xa+m，ya)×w(m)和g’(m)＝g(xa+n+m，ya)計(jì)算以下表達(dá)式：

z(m)=Σk=JKf′(-k)×g′(m-k)]]>

其中，J≤m≤K；以及

峰值位置檢測(cè)單元，檢測(cè)所述計(jì)算的輸出值z(mì)(m)最大的峰值位置，并基于所述峰值位置檢測(cè)所述基準(zhǔn)圖像和所述參照?qǐng)D像之間的子像素精度部分位移δ。