[發明專利]一種視差估計快速算法

有效

• 申請號: 201110359517.6
• 申請日: 2011-11-14
• 公開（公告）號: CN102378009A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發明（設計）人: 王好謙;杜成立;戴瓊海
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳研究生院
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/32
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

1.一種利用Kalman濾波優化的視差估計方法，其特征在于，包括以下步驟：

A）以待估計的第一視點視頻序列各幀作為錨定幀，第二視點視頻序列各幀作為預測幀，其中第一視點視頻序列的第n幀記為Pln、第二視點視頻序列的第n幀記為Prn；并將第一視點視頻序列和第二視點視頻序列的各幀分成預定大小的多個宏塊；?

B）對于首幀Pl1和Pr1，采用全搜索塊匹配算法確定Pr1各個宏塊在Pl1中的最佳匹配塊，進而得到各個宏塊的視差向量Xr1（r，s），其中，r、s分別用于標識該宏塊位于該幀的第r列，第s行；

C）對于首幀圖像以外的第n（n＞1）幀，分別進行如下處理：

C-1）計算預測幀各個宏塊與錨定幀對應宏塊之間灰度值的平均絕對誤差值，通過排序算法將各宏塊的平均絕對誤差值由大到小進行排序，將排在預定位置的宏塊的平均絕對誤差值設為閾值T；

C-2）對預測幀Prn的每一宏塊，采用快速塊匹配算法依次在錨定幀Pln的預定搜索區域確定其最佳匹配塊，進而得到相應的視差向量Yrn（r，s）；

C-3）計算預測幀Prn的每一宏塊與其最佳匹配塊之間灰度值的平均絕對誤差Tn，若Tn＜T則將步驟C-2）計算得到的視差向量Yrn（r，s）作為最終的視差向量；否則執行步驟D）；

D）將預測幀Prn每一宏塊的視差向量Xrn（r，s）視為與前一幀對應塊的視差向量Xrn-1（r，s）僅相差一個噪聲信號Wrn（r，s），從而構建Kalman濾波的系統狀態方程；將Yrn（r，s）視為被噪聲Vrn(r,s)污染的觀測結果從而構建Kalman濾波的觀測方程；設定噪聲信號Wrn（r，s）和V?rn(r,s)的值進行Kalman濾波從而得到最終的分數級視差向量Xrn（r，s）。

2.根據權利要求1所述利用Kalman濾波優化的視差估計方法，其特征在于：所述步驟D）中，噪聲信號Wrn（r，s）的方差取0.375T，Vrn(r,s)的方差取0.125T。

3.根據權利要求1所述的利用Kalman濾波優化的視差估計方法，其特征在于：所述步驟C-1）中，所述閾值T的取值范圍為排在60%~80%的宏塊的平均絕對誤差值。

4.根據權利要求1所述的利用Kalman濾波優化的視差估計方法，其特征在于：所述步驟C-2）中，所述快速塊匹配算法采用三步搜索法或菱形搜索法。

5.根據權利要求4所述的利用Kalman濾波優化的視差估計方法，其特征在于：所述步驟C-2）中快速塊匹配算法的搜索半徑為15像素。