[發明專利]立體匹配方法和裝置

有效

• 申請號: 201210442233.8
• 申請日: 2012-11-07
• 公開（公告）號: CN103810690B
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發明（設計）人: 王炳融;白向暉;譚志明
• 申請（專利權）人: 富士通株式會社
• 主分類號: G06T7/285
• 分類號: G06T7/285
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司11258
• 代理人: 李曉冬

技術領域

本發明涉及圖像處理領域，更具體地涉及一種立體匹配方法和裝置。

背景技術

立體匹配是對某一場景拍攝兩個以上圖像，通過精確地找出圖像間的匹配像素來估計該場景的三維(3D)模型，并且將這些圖像間的匹配像素的二維(2D)位置轉換為3D深度的處理。在簡單的成像配置(例如，兩只眼睛或兩個相機向前直視的成像配置)中，兩只眼睛或兩個相機之間的視差與該兩只眼睛或兩個相機與觀察對象之間的距離(即，觀察對象在所拍攝的圖像中的立體深度)成反比。所以，視差圖通常被用來描述所拍攝圖像中的像素的立體深度。

在傳統的立體匹配方法中，通常將分別由兩個眼睛或兩個相機獲取的兩個圖像中的一個圖像作為參考圖像、另一個圖像作為目標圖像，并且輸出目標圖像相對于參考圖像的視差圖。在簡單的成像配置中，立體匹配的目的就是找出分別由左、右兩只眼睛或者兩個相機獲取的左、右兩個圖像中的對應像素點。具體地，對于目標圖像中的某個像素點，其對應像素點是通過在參考圖像中的一定范圍內進行搜索找出的。在傳統的立體匹配方法中，如果不考慮獲取目標圖像和參考圖像的時間一致性，則所得出的視差圖中很容易出現抖動。

發明內容

鑒于以上問題，本發明提供了一種能夠消除視差圖中的抖動的立體匹配方法和裝置。

根據本發明實施例的立體匹配方法包括：檢測當前幀與前一幀之間是否存在場景變化；在當前幀與前一幀之間不存在場景變化的情況下，利用當前幀與前一幀之間的相似度、以及前一幀的視差圖對當前幀的視差空間圖像中的每個像素的匹配代價聚集值進行更新；以及利用當前幀的更新后的視差空間圖像獲取述前幀的視差圖。

根據本發明實施例的立體匹配裝置包括：場景變化檢測單元，用于檢測當前幀與前一幀之間是否存在場景變化；空間圖像更新單元，用于在當前幀與前一幀之間不存在場景變化的情況下，利用當前幀與前一幀之間的相似度、以及前一幀的視差圖對當前幀的視差空間圖像中的每個像素的匹配代價聚集值進行更新；以及視差圖像(disparity image)獲取單元，用于利用當前幀的更新后的視差空間圖像獲取當前幀的視差圖。

根據本發明實施例的立體匹配方法和裝置可以消除在不考慮獲取目標圖像和參考圖像的時間一致性的情況下得出的視差圖中很容易出現的抖動。另外，根據本發明實施例的立體匹配方法和裝置可以被簡單地結合在現有的立體視覺系統中，并可以實現在線處理。

附圖說明

從下面結合附圖對本發明的具體實施方式的描述中可以更好地理解本發明，其中：

圖1示出了根據本發明實施例的立體匹配裝置的框圖。

圖2示出了根據本發明實施例的立體匹配方法的流程圖。

圖3示出了估計當前幀中的像素p與前一幀中的與像素p處于相同位置的像素的周圍區域N(p)中的每個像素q之間的相似度的處理的示意圖。

圖4示出了利用當前幀與前一幀的相似度以及前一幀的視差圖來修正當前幀的DSI的處理的示意圖。

具體實施方式

下面將詳細描述本發明各個方面的特征和示例性實施例。下面的描述涵蓋了許多具體細節，以便提供對本發明的全面理解。但是，對于本領域技術人員來說顯而易見的是，本發明可以在不需要這些具體細節中的一些細節的情況下實施。下面對實施例的描述僅僅是為了通過示出本發明的示例來提供對本發明更清楚的理解。本發明絕不限于下面所提出的任何具體配置和算法，而是在不脫離本發明的精神的前提下覆蓋了相關元素、部件和算法的任何修改、替換和改進。

傳統的立體匹配方法一般包括以下步驟：匹配代價計算步驟、匹配代價聚集步驟、視差獲取步驟、以及視差優化步驟。其中：