[發(fā)明專利]視差值導(dǎo)出設(shè)備及方法、裝備控制系統(tǒng)、可移動(dòng)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510088844.0
• 申請(qǐng)日: 2015-02-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104883553B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 仲維;渡邊義一;橫田聰一郎;齊藤樹(shù)一郎;田村亮輔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社理光
• 主分類號(hào): H04N13/00
• 分類號(hào): H04N13/00;G06T7/00
• 代理公司: 北京銀龍知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11243
• 代理人: 曾賢偉,郝慶芬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種視差值導(dǎo)出設(shè)備、裝備控制系統(tǒng)、可移動(dòng)裝置、機(jī)器人和視差值導(dǎo)出方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，車載系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛用于通過(guò)測(cè)量汽車之間的距離或者汽車與障礙物之間的距離來(lái)防止汽車碰撞。使用了使用立體照相機(jī)的三角測(cè)量原理的立體匹配處理已被用來(lái)作為測(cè)量距離的方法。立體匹配處理是在由立體照相機(jī)的兩個(gè)照相機(jī)之一捕獲的參考圖像和由其它照相機(jī)捕獲的比較圖像之間匹配相關(guān)像素來(lái)獲得視差、并從視差計(jì)算出立體照相機(jī)與被包括在圖像中的物體之間的距離的處理。通過(guò)使用立體照相機(jī)的這種立體匹配處理來(lái)計(jì)算到物體的距離能夠進(jìn)行多種識(shí)別處理以及用于防止碰撞的制動(dòng)控制和轉(zhuǎn)向控制。

如上所述的立體匹配處理包括塊匹配法，其中為了評(píng)估圖像之間的相似性，從要被比較的圖像中切割出區(qū)域并且對(duì)區(qū)域獲得例如輝度的絕對(duì)差之和(SAD)、平方差之和(SSD)和零均值正規(guī)化互相關(guān)(ZNCC)。然而，在表示了圖像中的物體的輝度上的變化量的紋理很弱的部分中很難提取圖像特征，并且塊匹配法可能無(wú)法提供準(zhǔn)確的視差。隨后提出了作為用于導(dǎo)出精確視差的方法的技術(shù)，其中不僅將對(duì)于參考圖像中對(duì)應(yīng)參考像素的比較圖像中像素的成本而且將比較圖像中的像素的鄰域中的像素的成本進(jìn)行合計(jì)以導(dǎo)出對(duì)于具有弱紋理的物體的視差(見(jiàn)日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)No.2012-181142)。

然而，在日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)No.2012-181142中描述的技術(shù)受困于立體匹配處理而使用了大的內(nèi)存并且增加了圖像的處理負(fù)荷，原因是對(duì)于連續(xù)排列以形成圖像的每個(gè)像素都獲得合計(jì)的成本值。因此很難獲得配置有實(shí)時(shí)視差值的視差圖像。

因此，有必要提供一種視差值導(dǎo)出設(shè)備、裝備控制系統(tǒng)、可移動(dòng)裝置、機(jī)器人、視差值導(dǎo)出方法，能夠減少圖像處理的負(fù)荷并降低用于導(dǎo)出視差值所需的時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目標(biāo)是至少部分地解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供了一種視差值導(dǎo)出設(shè)備，包括：獲取單元，配置成獲取從第一成像位置捕獲的參考圖像中的參考區(qū)域與從第二成像位置捕獲的比較圖像中的指定范圍內(nèi)的多個(gè)區(qū)域中的每一個(gè)之間的匹配度，其中多個(gè)區(qū)域包括與參考區(qū)域相對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)區(qū)域；合成器，配置成合成所述參考圖像中的預(yù)定參考區(qū)域周邊的參考區(qū)域的匹配度和參考圖像中的預(yù)定參考區(qū)域的匹配度；以及導(dǎo)出單元，配置成基于合成器所獲得的合成的匹配度來(lái)導(dǎo)出物體的視差值，所述物體的圖像在預(yù)定參考區(qū)域和與預(yù)定參考區(qū)域相對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)區(qū)域中被捕獲。指定范圍內(nèi)的至少部分區(qū)域被在預(yù)定方向上在最接近的區(qū)域中移動(dòng)兩個(gè)或兩個(gè)以上像素。

根據(jù)另一實(shí)施例，提供了一種用于從參考圖像和比較圖像中導(dǎo)出代表了對(duì)于物體的視差的視差值的視差值導(dǎo)出設(shè)備，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(dǎo)出設(shè)備包括：獲取單元，配置成基于第一參考區(qū)域的輝度值和候選區(qū)域的輝度值來(lái)計(jì)算多個(gè)候選區(qū)域的各自的匹配度，其中所述多個(gè)候選區(qū)域的每一個(gè)都作為與參考圖像中的第一參考區(qū)域相對(duì)應(yīng)的比較圖像中的對(duì)應(yīng)區(qū)域的候選，其中基于第一參考區(qū)域，在比較圖像中的核線上，從與第一參考區(qū)域的位置相對(duì)應(yīng)的區(qū)域中，通過(guò)從預(yù)定的偏移范圍部分地除去預(yù)定的偏移量而獲得的特征中包括的偏移量進(jìn)行位置偏移來(lái)指定候選區(qū)域的輝度值；合成器，配置成基于特征中包括的偏移量，使用候選區(qū)域的匹配度，通過(guò)合計(jì)對(duì)于在第一參考區(qū)域周邊的第二參考區(qū)域在比較圖像中的匹配度，來(lái)計(jì)算每個(gè)候選區(qū)域的合成匹配度；和導(dǎo)出單元，配置成基于與比較圖像中的各個(gè)候選區(qū)域的合成的匹配度的第一極值相對(duì)應(yīng)的偏移量來(lái)導(dǎo)出視差值。

根據(jù)再一個(gè)實(shí)施例，提供了一種視差值導(dǎo)出方法，包括：獲取從第一成像位置捕獲的參考圖像中的參考區(qū)域與從第二成像位置捕獲的比較圖像中的指定范圍內(nèi)的多個(gè)區(qū)域中的每一個(gè)之間的匹配度，其中多個(gè)區(qū)域包括與參考區(qū)域相對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)區(qū)域；合成參考圖像中的預(yù)定參考區(qū)域周邊的參考區(qū)域的匹配度和參考圖像中的預(yù)定參考區(qū)域的匹配度；以及基于合成中所獲得的合成的匹配度來(lái)導(dǎo)出物體的視差值，所述物體的圖像在預(yù)定參考區(qū)域和與預(yù)定參考區(qū)域相對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)區(qū)域中被捕獲。指定范圍內(nèi)的至少部分區(qū)域被在預(yù)定方向上在最接近的區(qū)域中移動(dòng)兩個(gè)或兩個(gè)以上像素。