[發明專利]基于光流場和動態規劃搜索的視覺匹配方法

有效

• 申請號: 201510494772.X
• 申請日: 2015-08-13
• 公開（公告）號: CN105072432B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 杜憲利;王樹茂;李國華;楊學華;張斌;謝啟偉
• 申請（專利權）人: 杜憲利
• 主分類號: H04N13/00
• 分類號: H04N13/00;G06T7/00
• 代理公司: 北京瀚仁知識產權代理事務所(普通合伙)11482
• 代理人: 宋寶庫

技術領域

本發明涉及數字圖像處理技術，特別是涉及一種基于光流場和動態規劃搜索的視覺匹配方法。

背景技術

立體視覺匹配是計算機視覺和圖像處理的重要領域。它是根據生物在雙眼視野范圍重疊下，雙眼視覺形成的視差輔助產生精細的深度視覺，進而構成立體視覺。

視差圖的生成可以分為兩大類：一類是生成稠密的視差圖，另一類是生成稀疏的視差圖。稀疏的視差圖通常采用的是圖像上較稀疏的特征點匹配生成。稠密的視差圖的生成則是通過圖像像素點的匹配生成。

生成稠密的視差圖的方法主要分為兩大類：一類是類似光流場的方法，另一類是類動態規劃搜索的方法。光流場的方法基于光流方程，得到的解比較光滑，在大的物體及其表面結果是魯棒和穩定的，但是在物體的邊緣部分以及對于小的物體不夠精準。類動態規劃搜索方法對于小的物體以及物體的邊緣部分比較精準，但是對于大的物體，其精確度不如光流場的方法。

發明內容

本發明提供的基于光流場和動態規劃搜索的視覺匹配方法，可以提高視差的準確性。

根據本發明的一方面，提供一種基于光流場和動態規劃搜索的視覺匹配方法，包括：

對第一圖像和第二圖像分別進行圖像分解，從而得到第一紋理圖像和第二紋理圖像；根據所述第一紋理圖像和所述第二紋理圖像構造圖像金字塔；對所述圖像金字塔的各個層數進行迭代循環，從而得到視差；

所述根據所述圖像金字塔進行迭代循環，從而得到視差包括，重復執行以下處理，直至全部所述圖像金字塔的層數被遍歷：

根據所述圖像金字塔的當前層數利用視差目標函數獲取第一視差；

根據所述第一視差在鄰域范圍內進行搜索得到第二視差；

將所述第二視差進行加權中值濾波得到第三視差；

所述視差目標函數具體為：

其中，E(u，u₁)為所述視差目標函數，u為所述第一視差，u₁為輔助變量，ρ(u)為光流方程，為u-u₁關于x的導數，為u-u₁關于y的導數，為u關于x的二階導數，為u₁關于y的二階導數，為u關于x的導數，A為矩陣，λ₁、ω、θ、和μ是參數，||·||₀為L₀范數，||·||₁為L₁范數；

相應地，通過引入變量T，令T＝[u；u₁]，將所述視差目標函數寫成對應的函數形式，具體為f₁(I₁·T)、f₂(I₂·T)、f₃(I₃·T)、f₄(I₄·T)、f₅(I₅·T)、f₆(I₆·T)和f₇(I₇·T)，其中，I₁、I₂、I₃、I₄、I₅、I₆和I₇為矩陣。

本發明實施例提供的基于光流場和動態規劃搜索的視覺匹配方法，通過對第一圖像和第二圖像分別進行圖像分解，從而得到第一紋理圖像和第二紋理圖像，根據第一紋理圖像和第二紋理圖像構造圖像金字塔，對圖像金字塔的各個層數進行迭代循環，可以提高視差的準確性。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的基于光流場和動態規劃搜索的視覺匹配方法流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明實施例提供的基于光流場和動態規劃搜索的視覺匹配方法進行詳細描述。

圖1為本發明實施例提供的基于光流場和動態規劃搜索的視覺匹配方法流程圖。

參照圖1，在步驟S101，對第一圖像和第二圖像分別進行圖像分解，從而得到第一紋理圖像和第二紋理圖像。

在步驟S102，根據所述第一紋理圖像和所述第二紋理圖像構造圖像金字塔。

在步驟S103，對所述圖像金字塔的各個層數進行迭代循環，從而得到視差。

進一步地，所述根據所述圖像金字塔進行迭代循環，從而得到視差包括，重復執行以下處理，直至全部所述圖像金字塔的層數被遍歷：

根據所述圖像金字塔的當前層數利用視差目標函數獲取第一視差；