[發明專利]一種立體圖像視差估計方法

有效

• 申請號: 201310566038.0
• 申請日: 2013-11-13
• 公開（公告）號: CN103632365A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 高強;盧云朋;余萍;楊紅葉
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 陳波

技術領域

本發明屬于圖像處理領域，尤其涉及一種立體圖像視差估計方法。

背景技術

在立體圖像的區域匹配方法中，先把左圖像中某一像素點作為中心點，將該點附近區域的像素灰度值進行累加得到一個累加和，在右圖像中同樣選定一點為中心點，也將其及其附近區域像素點灰度值進行累加求和，將兩個累加和做減法運算獲得差值，若此差異值小于預先設定的閾值，則認為兩中心點為匹配點，兩中心點對應的視差即為最佳視差。這種算法對于灰度值的大小不加區分，使得灰度值較小的像素點對匹配的作用降低，造成匹配精度不夠。

發明內容

針對背景技術中提到的立體圖像的區域匹配方法中視差估計的精度低的問題，本發明提出了一種立體圖像視差估計方法。

一種立體圖像視差估計方法，其特征在于，所述方法具體包括以下步驟：

步驟1：將左右圖像像素點的灰度值I(x,y)分別經過隸屬度函數處理，得到圖像像素點的隸屬度u(x,y)；其中x、y為圖像像素點的坐標；

步驟2：設定圖像像素點隸屬度u(x,y)的差異值為-logu(x,y)；同時給定絕對差異值計算公式，從而得到絕對差異值矩陣e(x,y)；

步驟3：設定左右圖像的視差值d=0；給定計算窗口覆蓋下元素的差異值總和公式；

步驟4：以絕對差異值矩陣e(x,y)中坐標為(n/2+1,m/2+1)的元素為窗口中心點，用窗口覆蓋絕對差異值矩陣e(x,y)，利用窗口覆蓋下元素的差異值總和公式計算該窗口覆蓋下的元素的差異值的總和s(X,Y)，將差異值總和s(X,Y)存儲到二維矩陣D(X,Y)中；

步驟5：移動窗口，直到計算出絕對差異值矩陣e(x,y)中每個元素為中心點的窗口內的差異值總和；坐標值滿足n/2≤X≤H-n/2、m/2≤Y≤W-m/2；

步驟6：將二維矩陣D(X,Y)存儲到三維矩陣D_m(X,Y,d)中，在本步驟中d為常數；

步驟7：將視差值d增加1，判斷視差值d是否大于給定的兩幅圖像的最大視差d_max；若否，重復執行步驟4到步驟7；若是，得到最終三維矩陣D_m(H,W,d_max)，轉到步驟8；

步驟8：在三維矩陣D_m(H,W,d_max)中，對于每個給定的h(0≤h≤H)、w(0≤w≤W)，得到d從0到d_max分別對應的三維矩陣D_m(H,W,d_max)的元素值，即為步驟5中計算得到的差異值總和s(X,Y)，找到所得的d_max個三維矩陣元素值中的最小值，此最小值所對應的d即為最佳視差，從而得到視差圖。

所述隸屬度函數為：

u(x,y)=11+[I(x,y)-1]3;]]>

其中，I(x,y)為圖像像素點的灰度值；u(x,y)為圖像像素點的隸屬度。

所述絕對差異值計算公式為：

e(x,y)=|logu₁(x,d+y)-logu₂(x,y)|；

其中，u₁(x,d+y)和u₂(x,y)分別為左右圖像像素點灰度值的隸屬度；d為左右圖像的視差值，d的初始賦值為0。

所述計算窗口內差異值的總和的公式為：