[發明專利]視差值導出設備及方法、裝備控制系統、可移動裝置

有效

• 申請號: 201510088844.0
• 申請日: 2015-02-26
• 公開（公告）號: CN104883553B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 仲維;渡邊義一;橫田聰一郎;齊藤樹一郎;田村亮輔
• 申請（專利權）人: 株式會社理光
• 主分類號: H04N13/00
• 分類號: H04N13/00;G06T7/00
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司11243
• 代理人: 曾賢偉,郝慶芬

1.一種視差值導出設備，用于從參考圖像和比較圖像中導出代表了對于物體的視差的視差值，其中參考圖像由捕獲物體的圖像的第一成像單元獲得，比較圖像由捕獲物體的另一圖像的第二成像單元獲得，視差值導出設備包括：

獲取單元，配置成基于第一參考區域的輝度值和候選區域的輝度值來計算多個候選區域的各自的匹配度，其中多個候選區域的每一個都作為與參考圖像中的第一參考區域相對應的比較圖像中的對應區域的候選，其中基于第一參考區域，在比較圖像中的核線上，從與第一參考區域的位置相對應的區域中，通過從預定的偏移范圍部分地除去預定的偏移量而獲得的特征中包括的偏移量進行位置偏移來指定候選區域的輝度值，其中在所述部分地除去中，當特征中包括的偏移量以升序排列時，配置特征使得相鄰偏移量之間的差值隨偏移量增大而增大；

合成器，配置成基于特征中包括的偏移量，使用候選區域的匹配度，通過合計對于在第一參考區域周邊的第二參考區域在比較圖像中的匹配度，來計算每個候選區域的合成匹配度；和

導出單元，配置成基于與比較圖像中的各個候選區域的合成的匹配度的第一極值相對應的偏移量來導出視差值；

其中導出單元基于被包括在特征中包括的偏移量中并且包括與第一極值相對應的偏移量的互相鄰近的偏移量，通過亞像素估計導出視差值；

通過使用二次曲線，在通過所述部分地除去所獲取的其余偏移量上執行所述亞像素估計。

2.根據權利要求1所述的視差值導出設備，其中由根據對于基于視差值確定的到物體的距離的期望分辨率的偏移量形成特征。

3.根據權利要求1或2所述的視差值導出設備，還包括配置成預先存儲特征的存儲設備。

4.根據權利要求1所述的視差值導出設備，其中導出單元導出與穿過坐標上的三點的二次曲線中的第二極值相對應的、以亞像素為單位的偏移量作為視差值，所述三點由對應于第一極值并且被包括在包括于特征中的偏移量中的偏移量、由與該偏移量相鄰的兩個偏移量、以及由與三個偏移量相對應的合成的匹配度來定義，所述三個偏移量包括與第一極值相對應的偏移量和與這個偏移量相鄰的兩個偏移量。

5.根據權利要求1所述的視差值導出設備，其中導出單元導出與使用坐標上四個或者四個以上的點由最小二乘法定義的二次曲線中的第三極值相對應的、以亞像素為單位的偏移量作為視差值，所述四個或者四個以上點由包括與第一極值相對應的偏移量并且被包括在包括于特征中的偏移量中的四個或者四個以上相鄰的偏移量、以及由與所述四個或者四個以上相鄰的偏移量相對應的合成的匹配度來定義。

6.一種裝備控制系統，包括：

根據權利要求1或2所述的視差值導出設備；以及

控制設備，配置成使用從視差值導出設備到物體的距離信息來控制控制目標，距離信息從由視差值導出設備導出的視差值中獲得。

7.一種可移動裝置，包括根據權利要求6所述的裝備控制系統。

8.一種機器人，包括根據權利要求6所述的裝備控制系統。

9.一種視差值導出方法，用于從參考圖像和比較圖像中導出代表了對于物體的視差的視差值，其中參考圖像由捕獲物體的圖像的第一成像單元獲得，比較圖像由捕獲物體的另一圖像的第二成像單元獲得，所述視差值導出方法包括：

基于第一參考區域的輝度值和候選區域的輝度值來計算多個候選區域的各自的匹配度，其中多個候選區域的每一個都作為與參考圖像中的第一參考區域相對應的比較圖像中的對應區域的候選，其中基于第一參考區域，在比較圖像中的核線上，從與第一參考區域的位置相對應的區域中，通過從預定的偏移范圍部分地除去預定的偏移量而獲得的特征中包括的偏移量進行位置偏移來指定候選區域的輝度值，其中在所述部分地除去中，當特征中包括的偏移量以升序排列時，配置特征使得相鄰偏移量之間的差值隨偏移量增大而增大；

基于特征中包括的偏移量，使用候選區域的匹配度，通過合計對于在第一參考區域周邊的第二參考區域在比較圖像中的匹配度，來計算每個候選區域的合成匹配度；以及

基于與比較圖像中的各個候選區域的合成的匹配度的第一極值相對應的偏移量來導出視差值；

其中基于被包括在特征中包括的偏移量中并且包括與第一極值相對應的偏移量的互相鄰近的偏移量，通過亞像素估計導出視差值；

通過使用二次曲線，在通過所述部分地除去所獲取的其余偏移量上執行所述亞像素估計。