[發明專利]計算視差的方法和裝置

有效

• 申請號: 201410088304.8
• 申請日: 2014-03-11
• 公開（公告）號: CN104915941B
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發明（設計）人: 趙秀潔;劉媛;劉振華;劉殿超;師忠超
• 申請（專利權）人: 株式會社理光
• 主分類號: G06T7/32
• 分類號: G06T7/32
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 趙碧洋

技術領域

本發明涉及計算視差值的方法和裝置，更具體地，本發明涉及基于匹配代價曲線的計算視差值的方法和裝置。

背景技術

隨著三維重建、虛擬現實等技術的發展，指示相機和所拍攝的特定對象之間距離的視差信息已被廣泛使用。通過立體圖像匹配技術，可在關于相同三維場景的基準圖像和參照圖像中找到匹配的像素點對，計算出每個像素點坐標對應的視差值。進而可利用視差值來準確地描述場景的三維空間信息。

在視差計算的過程中，已經提出了通過計算匹配代價曲線并且將匹配代價曲線中匹配代價的最小值所對應的偏移作為第一像素點的視差值的視差值計算方法。然而，無紋理或者有噪音的區域會導致錯誤的匹配代價曲線。

圖1a示意性地示出了一示例區域的基準圖像，并且圖1b示意性地示出了所述示例區域的參照圖像。圖1a和圖1b所示的示例區域為無紋理或者有噪音的區域。圖2a是示出了按照傳統方法根據圖1a所示的基準圖像和圖1b所示的參照圖像獲得的圖1a中的像素點A的匹配代價曲線的示意性說明圖。如圖2a所示，無紋理或者有噪音的區域會導致產生錯誤的匹配代價曲線，并且難以根據匹配代價曲線獲得有效的視差值。圖2b示意性地示出了按照傳統方法根據圖1a所示的基準圖像和圖1b所示的參照圖像獲得的匹配代價曲線確定的視差值構成的視差圖。如圖2b所示，在無紋理或者有噪音的區域中，根據傳統的計算方法獲得的視差值不能準確地反映拍攝對象的深度信息。

目前提出了通過設定閾值來改善根據匹配代價曲線獲得的視差值。具體地，如果匹配代價曲線中匹配代價的最小值與該曲線的第二小值之間的差值大于設定的閾值，則保留該視差值；并且如果匹配代價曲線中匹配代價的最小值與該曲線的第二小值之間的差值小于或等于設定的閾值，則舍棄該視差值，從而可去除不可靠的視差值，并且得到更準確的視差圖。

圖3示意性地示出了由視差值構成的視差圖，其中所述視差值是通過圖1a所示的基準圖像和圖1b所示的參照圖像獲得的匹配代價曲線以及預先設定的閾值確定的。可以容易地看出，與圖2b中示出的由未經過與預先設定的閾值進行比較而獲得的視差值構成的視差圖相比，圖3中所示的視差圖更加可靠。

然而，由于閾值是人為設定的，因此存在所確定的閾值較為主觀，而不適用于所有的情況的問題。此外，為了不引入錯誤的視差值通常將閾值設置為較大值，這導致大量正確的視差值被舍棄。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種計算視差的方法和裝置，以解決上述問題。

本發明的一個實施例提供了一種計算視差值的方法，包括：根據基準圖像和參照圖像獲得基準圖像中第一像素點的初始匹配代價曲線；確定初始匹配代價曲線中匹配代價的最小值和倒數第二小值之間的差值是否大于預定值；當差值大于預定值時，將初始匹配代價曲線中匹配代價的最小值所對應的視差值作為第一像素點的視差值；以及當差值小于或等于預定值時，利用灰度信息獲得第一像素點的修正匹配代價曲線，并且將修正匹配代價曲線中匹配代價的最小值所對應的視差值作為第一像素點的視差值。

本發明的另一實施例提供了一種計算視差值的裝置，包括：初始曲線獲取單元，配置來根據基準圖像和參照圖像獲得基準圖像中第一像素點的初始匹配代價曲線；差值確定單元，配置來確定初始匹配代價曲線中匹配代價的最小值和倒數第二小值之間的差值是否大于預定值；視差值確定單元，配置來當差值大于預定值時，將初始匹配代價曲線中匹配代價的最小值所對應的視差值作為第一像素點的視差值；修正曲線獲取單元，配置來當差值小于或等于預定值時，利用灰度信息獲得第一像素點的修正匹配代價曲線，其中視差值確定單元還配置來當差值小于或等于預定值時，將修正匹配代價曲線中匹配代價的最小值所對應的視差值作為第一像素點的視差值。

在上述發明實施例提供的計算視差值的方法和裝置中，對于視差值不可靠的點，通過灰度信息來重新計算該點的匹配代價曲線，并根據重新計算的匹配代價曲線的來獲得更準確的時差值，從而獲得比傳統方法更加準確稠密的視差圖。

附圖說明

圖1a示意性地示出了一示例區域的基準圖像；

圖1b示意性地示出了所述示例區域的參照圖像；

圖2a是示出了按照傳統方法、根據圖1a所示的基準圖像和圖1b所示的參照圖像獲得的圖1a中的像素點A的匹配代價曲線的示意性說明圖；

圖2b示意性地示出了按照傳統方法、根據圖1a所示的基準圖像和圖1b所示的參照圖像獲得的匹配代價曲線確定的視差值構成的視差圖；