[發明專利]利用散焦碉堡圖像執行深度估計的系統及方法

有效

• 申請號: 201210479581.2
• 申請日: 2012-11-22
• 公開（公告）號: CN103136745A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 李平山;宮城健輔;弗洛瑞娜·瑟瑞亞;首田大仁
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 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

本發明總體涉及用于分析圖像數據的技術，并且更具體地，涉及利用散焦碉堡圖像（defocused?pillbox?image）執行深度估計過程的系統及方法。

背景技術

實現用于分析圖像數據的高效方法對當代電子設備的設計者及制造商來說是一項重要的考慮。然而，利用電子設備高效地分析圖像數據可能給系統設計者造成了巨大挑戰。例如，對提高的設備功能及性能的增強的要求可能需要更多的系統處理能力并且需要額外的硬件資源。處理或硬件需求的提高也可因生產成本增加及運行效率低而導致相應的不利經濟影響。

此外，執行各種高級操作的增強的設備能力可以為系統用戶提供額外的益處，但也可能對各種設備組件的控制及管理提出提高的要求。例如，由于所涉及的數字數據的大量性和復雜性，有效分析數字圖像數據的增強型電子設備可能會受益于有效的實現方式。

由于對系統資源的逐漸增長的需求和大幅增加的數據大小，顯而易見的，開發用于分析圖像數據的新技術是相關電子技術的關注事項。因此，出于所有前述原因，開發用于分析圖像數據的有效系統對當代電子設備的設計者、制造商及用戶來說仍是一項重要的考慮。

發明內容

根據本發明，公開了通過利用散焦碉堡圖像來執行深度估計過程的系統及方法。在一個實施例中，相機首先捕獲散焦碉堡圖像1。相機的焦距設置然后被改變。例如，焦距設置可以被調整為使相機的焦距減少一個景深。相機然后捕獲比先前捕獲的碉堡圖像1更模糊（離焦）的散焦碉堡圖像2。

深度估計器或其他合適的實體選擇合適的內核K來執行卷積過程。內核K可以按任何合適的方式來配置。例如，在某些實施例中，內核K可以被配置為方差小的3×3高斯內核。深度估計器還選擇合適的高斯化內核來執行根據本發明的高斯化過程。高斯化內核可以按任何合適的方式被實現并利用。例如，高斯化內核可以是高斯函數或具有有限均值和方差的更一般的模糊函數（blur?function）。

接下來，深度估計器計算圖像1與圖像2之間的匹配誤差，然后執行卷積過程以創建新的當前圖像1，該新的當前圖像1等于與所選內核K進行卷積的前一個圖像1。深度估計器計算當前圖像1與圖像2之間的匹配誤差，并確定當前圖像1與圖像2是否匹配。如果這兩個圖像不匹配，那么過程返回來以類似方式執行額外的卷積迭代。

然而，如果圖像1與圖像2匹配，那么深度估計器通過利用先前選擇的高斯化內核對當前圖像1與圖像2二者執行高斯化過程以將非高斯模糊圖像轉換為相應的高斯模糊圖像。具體地，深度估計器執行卷積過程以創建新的當前高斯圖像1，該新的當前高斯圖像1等于與所選高斯化內核進行卷積的前一個碉堡模糊圖像1。另外，深度估計器執行卷積過程以創建新的當前高斯圖像2，該新的當前高斯圖像2等于與所選高斯化內核進行卷積的前一個碉堡模糊圖像2。

深度估計器然后執行卷積過程以創建新的當前高斯圖像1，該新的當前高斯圖像1等于與所選內核K進行卷積的前一個高斯圖像1。深度估計器計算當前高斯圖像1與高斯圖像2之間的匹配誤差，并確定當前高斯圖像1與高斯圖像2是否匹配。如果這兩個圖像不匹配，那么所述過程返回來執行額外的迭代。然而，如果當前高斯圖像1與高斯圖像2匹配，那么過程可以終止。本發明因此提供了一種通過利用散焦碉堡圖像來執行深度估計過程的改進的系統及方法。

附圖說明

圖1是根據本發明的相機設備的一個實施例的框圖；

圖2是根據本發明的圖1的捕獲子系統的一個實施例的框圖；

圖3是根據本發明的圖1的控制模塊的一個實施例的框圖；

圖4是根據本發明的圖3的存儲器的一個實施例的框圖；

圖5是根據本發明的用于捕獲散焦模糊圖像的一個示例性實施例的示圖；

圖6是根據本發明的一個實施例的示例性匹配曲線的曲線圖；

圖7是根據本發明的一個實施例的模糊圖像的示例性高斯模型的曲線圖；

圖8是根據本發明的一個實施例的模糊圖像的示例性碉堡模型的曲線圖；

圖9A-9C是根據本發明的一個實施例的利用碉堡模糊圖像執行深度估計過程的方法步驟的流程圖；

圖10是根據本發明的一個示例性實施例的兩個飽和碉堡圖像的示圖；并且

圖11是示出了根據本發明的一個示例性實施例的圖10的飽和碉堡圖像的填充框技術的示圖。

具體實施方式