[發明專利]雙目攝像頭圖像深度信息獲取方法及裝置

有效

• 申請號: 201310229171.7
• 申請日: 2013-06-09
• 公開（公告）號: CN104240217B
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: 周宇
• 申請（專利權）人: 上海興芯微電子科技有限公司
• 主分類號: G06T7/50
• 分類號: G06T7/50
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙)31218
• 代理人: 孫佳胤

1.一種雙目攝像頭圖像深度信息獲取方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)根據預先獲得的雙目攝像頭校準信息對輸入的兩幅目標圖像數據進行圖像校正，以使所有所述目標圖像上相對應的像素點位于同一水平線上；

(2)根據所述圖像校正的信息計算像素匹配能量，并根據像素點相鄰關系構造匹配對有向連接圖及設定連接圖中每邊權重；

(3)采用行匹配方式利用圖論最大流算法求解所構造的連接圖的最大流，轉換為匹配結果并進行緩存；

(4)對所緩存的匹配結果進行后處理，獲取后處理結果；

(5)根據所述雙目攝像頭校準信息以及后處理結果計算所有所述目標圖像像素深度，獲取所有所述目標圖像深度信息。

2.根據權利要求1所述的雙目攝像頭圖像深度信息獲取方法，其特征在于，步驟(1)之前進一步包括：預先計算每一組雙目攝像頭的內外參數，以及設定雙目攝像頭輸出的目標圖像的格式為RGB或YUV。

3.根據權利要求1所述的雙目攝像頭圖像深度信息獲取方法，其特征在于，步驟(3)中所述行匹配方式中進一步包括對每一所述目標圖像多行像素點進行行匹配，對每一行匹配結果分別進行緩存。

4.根據權利要求3所述的雙目攝像頭圖像深度信息獲取方法，其特征在于，所述行匹配方式中單行匹配包括以下步驟：(301)初始化匹配對有向連接圖；(302)采用圖論最大流算法對校正后的圖像對實時計算節點的連接強度，并根據連接強度并行擴展源節點和匯節點集；(303)在源節點和匯節點集中搜索增長路徑，計算剩余圖；(304)重復步驟(301)-(303)，直到無增長路徑為止，得到一最優匹配，并對匹配結果進行緩存。

5.根據權利要求3所述的雙目攝像頭圖像深度信息獲取方法，其特征在于，所述行匹配方式中進一步包括對單行采取并行節點擴張，包括以下步驟：(311)初始化匹配對有向連接圖并進行緩存；(312)獲取步驟(311)所緩存的初始化數據，采用圖論最大流算法對校正后的圖像對實時計算多個節點中每一節點的連接強度，并根據相應連接強度并行擴展相應節點的源節點和匯節點集并進行緩存；(313)獲取步驟(312)所緩存的源節點和匯節點集數據，在源節點和匯節點集中搜索增長路徑，計算剩余圖；(314)重復步驟(311)-(313)，直到無增長路徑為止，得到一最優匹配，并對匹配結果進行緩存。

6.一種雙目攝像頭圖像深度信息獲取裝置，其特征在于，包括，圖像校正模塊，用于根據預先獲得的雙目攝像頭校準信息對輸入的兩幅目標圖像數據進行圖像校正，以使所有所述圖像上相對應的像素點位于同一水平線上，并將圖像校正信息輸出至一行緩存模塊；連接圖構造模塊，用于計算像素匹配能量，并構造匹配對有向連接圖及設定連接圖中每邊權重并輸出至所述行緩存模塊；行匹配模塊，用于采用行匹配方式利用圖論最大流算法求解所構造的連接圖的最大流，轉換為匹配結果并緩存至所述行緩存模塊；后處理模塊，用于讀取所述行緩存模塊的匹配結果進行后處理，獲取后處理結果；深度信息獲取模塊，用于根據所述雙目攝像頭校準信息以及所述后處理模塊的后處理結果計算所有所述目標圖像像素深度，獲取所有所述目標圖像深度信息。

7.根據權利要求6所述的雙目攝像頭圖像深度信息獲取裝置，其特征在于，所述裝置進一步包括校準信息獲取模塊，用于預先計算每一組雙目攝像頭的內外參數，以及設定雙目攝像頭輸出的目標圖像的格式為RGB或YUV。

8.根據權利要求6所述的雙目攝像頭圖像深度信息獲取裝置，其特征在于，所述行匹配模塊進一步包括多個行匹配子模塊，每一所述行匹配子模塊均與所述行緩存模塊進行交互，用于對每一所述目標圖像的一行像素點進行行匹配并將行匹配結果緩存至所述行緩存模塊。

9.根據權利要求8所述的雙目攝像頭圖像深度信息獲取裝置，其特征在于，所述行匹配子模塊包括：初始化單元，用于初始化匹配對有向連接圖；節點擴張單元，用于采用圖論最大流算法對校正后的圖像對實時計算節點的連接強度，并根據連接強度并行擴展源節點和匯節點集；處理單元，用于在源節點和匯節點集中搜索增長路徑，計算剩余圖；匹配結果獲取單元，用于重復調用所述初始化單元、節點擴張單元以及處理單元，直到無增長路徑為止，得到一最優匹配，并對匹配結果進行緩存。

10.根據權利要求8所述的雙目攝像頭圖像深度信息獲取裝置，其特征在于，所述行匹配子模塊包括：初始化單元，用于初始化匹配對有向連接圖并緩存至所述行緩存模塊；多個節點擴張單元，每一所述節點擴張單元用于獲取所述行緩存模塊所緩存的初始化數據，采用圖論最大流算法對校正后的圖像對實時計算一節點的連接強度，并根據相應連接強度并行擴展相應節點的源節點和匯節點集并緩存至所述行緩存模塊；處理單元，用于獲取所述行緩存模塊所緩存的源節點和匯節點集數據，在源節點和匯節點集中搜索增長路徑，計算剩余圖；匹配結果獲取單元，用于重復調用所述初始化單元、每一所述節點擴張單元以及處理單元，直到無增長路徑為止，得到一最優匹配，并將匹配結果緩存至所述行緩存模塊。