[發明專利]視差計算方法和視差計算裝置

無效

• 申請號: 201310149310.5
• 申請日: 2010-09-02
• 公開（公告）號: CN103278133A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 南里卓也;西村洋文
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: G01C3/00
• 分類號: G01C3/00;G06T7/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 邸萬奎

本申請是申請日為2010年9月2日，申請號為201080003121.1，發明名稱為“視差計算方法和視差計算裝置”的發明申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及用于對于本車輛前方的車輛、或者步行者、墻壁、柵欄、樹叢等存在于道路環境中的物體進行測距、檢測的車載立體照相機進行立體匹配(stero?matching)視差計算的方法和裝置的領域。

背景技術

所謂立體匹配，是在通過安裝了兩個透鏡的立體照相機拍攝測距對象的立體圖像數據中，從參照圖像數據的搜索區域，搜索與基準圖像數據的各個點對應的對應點，其中，上述基準圖像數據是用一方的透鏡拍攝到的立體圖像數據，上述參照圖像數據是用另一方的透鏡拍攝到的立體圖像數據。作為對應點的判定方法，一般使用以下的方法，即：以作為基準圖像數據的各個點的基準點為中心提取小區域，比較提取了的小區域與搜索區域內的小區域，使用圖像亮度的差分絕對值和(SAD：Sum?of?absolute?differences)、差分平方和(SSD：Sum?of?squared?differences)、以及歸一化互相關(NCC：Normalized?Cross-correlation)等的評價值的基準判定各個小區域的圖像亮度圖案(pattern)是否相似。

但是，在測距對象物包含人行橫道、柵欄等棒狀、矩形的模樣反復出現這樣的、連續的相似圖案的物體時，對于SAD、SSD、NCC而言，要計算多個對應點候補，難以在原理上計算準確的對應點。

作為計算出多個對應點候補時的現有技術的對策，存在以該基準點的對應點不明為由不輸出的方法(例如，參照專利文獻1)。另外，存在根據預防碰撞(Precrash)控制、與前方車輛之間的車距控制、停車輔助控制等的應用的控制形態，選擇對應點的方法(例如，參照專利文獻2)。圖12表示專利文獻2記載的現有技術的立體匹配方式。

在圖12中，立體圖像數據獲取單元1202獲取用一方的透鏡拍攝的基準圖像數據、和用另一方的透鏡拍攝的參照圖像數據作為用安裝了兩個透鏡的立體照相機同時拍攝的一對圖像數據。

立體匹配單元1203通過SAD計算出基準圖像數據的各個點、與參照圖像數據的搜索區域內的搜索點之間的圖像亮度的差異度，計算搜索區域內的相似度的集合作為評價值分布。存在多個對應點候補判定單元1204從評價值分布，判定是否存在多個對應點候補。

評價值極小對應點計算單元1205對于判定為不存在多個對應點候補的基準點，計算作為圖像亮度的差異度的評價值為極小的搜索點，作為對應點候補?？刂菩螒B數據獲取單元1206獲取表示控制形態的模式的控制形態數據。

控制形態對應點計算單元1207對于判定為存在多個對應點候補的基準點，在控制形態為預防碰撞控制時選擇距離最遠的對應點候補，在控制形態為車距控制時選擇距離最近的對應點候補，在控制形態為停車輔助控制時選擇距離最近的對應點候補。

視差數據輸出單元1208對于判定為不存在多個對應點候補的基準點，代入評價值最小的對應點，對于判定為存在多個對應點候補的基準點，代入通過控制形態選擇的對應點，計算對基準圖像的視差數據。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2001-351200號公報

專利文獻2：日本專利特開2007-85773號公報

發明內容

發明要解決的問題

但是，在現有技術的結構中，是通過控制形態確定對應點的位置，因此，難以測量準確的距離。例如，實際上，存在于距離本車5.7m的位置上的物體中包含的、連續的相似圖案的間隔為10cm的情況下，在假設構成立體照相機的兩個透鏡之間的距離(基線長度)為0.12m，照相機的焦距為1000pixel時，在搜索區域內的相似圖案位置上為極小，因此，計算出視差為5、21、37的多個對應點候補。在上述情況下，根據三角測量的原理，(視差)＝(基線長度)×(焦距)/(距離)的關系成立，所以視差為0.12×1000/5.7＝21的對應點是準確的對應點。

但是，在選擇距離最近的對應點候補時，是選擇視差為37的對應點候補，因此，錯誤計算為距離是0.12×1000/37＝3.2m，另一方面，在選擇距離最遠的對應點候補時，是選擇視差為5的對應點候補，因此，錯誤計算為距離是0.12×1000/5＝24m。