[發明專利]分辨率從低到高的逐漸精細化的立體匹配方法及系統

有效

• 申請號: 201810101040.3
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108492326B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 趙勇;陳天健;盧?；?/a>;張麗;盧昌義;桑海偉;艾新東;楊緯達
• 申請（專利權）人: 北京大學深圳研究生院
• 主分類號: G06T7/32
• 分類號: G06T7/32;G06T7/10
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 郭燕

1.一種分辨率從低到高的逐漸精細化的立體匹配方法，其特征在于，包括：

獲取第一低分辨率的左圖像和右圖像，對其中任意一幅圖像進行分割，得到第一低分辨率的圖像的分割區域；

從第二低分辨率開始直到預設的最高分辨率結束：對前一個低分辨率的圖像進行內插，得到后一個高分辨率的圖像；在前一個低分辨率的圖像的分割區域的基礎上，對后一個分辨率的圖像繼續進行分割，得到該后一個高分辨的圖像的分割區域；其中，所述在前一個低分辨率的圖像的分割區域的基礎上，對后一個分辨率的圖像繼續進行分割，得到該后一個高分辨的圖像的分割區域，包括分裂步驟；所述分裂步驟包括:將前一個低分辨率的圖像的分割區域，對應在后一個分辨率的圖像上，得到后一個分辨率的圖像的繼承的分割區域；對后一個分辨率的圖像的每個繼承的分割區域進行視差的平面擬合，以計算后一個分辨率的圖像的每個像素點的視差和法向量；根據綜合距離，對后一個分辨率的圖像的每個繼承的分割區域繼續進行分割，其中綜合距離至少基于視差相似性和/或法向量相似性來計算得到；

得到最高分辨率的圖像及其分割區域后，對最高分辨率的圖像的每個分割區域進行視差的曲面擬合，以計算最高分辨率的圖像中每個像素點的視差。

2.如權利要求1所述的立體匹配方法，其特征在于，對第一低分辨率的左圖像和右圖像中任意一幅圖像進行分割，得到第一低分辨率的圖像的分割區域，包括：

根據第一低分辨率的左圖像和右圖像中任意一幅圖像，對于該第一低分辨率的圖像中每一個像素點，獲取該像素點在圖像的一個區域，根據該區域內所有像素點進行視差的平面擬合，并基于該擬合出的平面計算該像素點的視差和法向量；

根據綜合距離，對所述第一低分辨率的圖像進行初步分割得到初步的分割區域；其中綜合距離至少基于視差相似性和/或法向量相似性來計算得到；

根據類間的相似度以及類內之間的相似度，對所述第一低分辨率的圖像的初步的分割區域進行分裂與合并，得到所述第一低分辨率的圖像的分割區域。

3.如權利要求2所述的立體匹配方法，其特征在于，所述對于該第一低分辨率的圖像中每一個像素點，獲取該像素點在圖像的一個區域，包括獲取該像素點的一個具有相似梯度的區域；所述獲取該像素點的一個具有相似梯度的區域，包括：

計算所述第一低 分辨率的圖像中各像素點的梯度；

基于梯度相似性，尋找該像素點的一個具有相似梯度的區域；

當基于梯度相似性尋找不到該像素點的一個具有相似梯度的區域時，則使用該像素點的鄰域的像素點來對該像素點進行濾波，得到該像素點濾波后的像素值，并重新計算該像素點的梯度，基于梯度相似性，尋找該像素點的一個具有相似梯度的區域。

4.如權利要求1所述的立體匹配方法，其特征在于，所述分裂步驟還包括：對后一個分辨率的圖像的繼承的分割區域繼續分割得到的每個分割區域，對該分割區域內所有像素點進行視差的曲面擬合，根據擬合出的曲面，驗證該分割區域內的像素點是否都屬于這個擬合出的曲面，如果不屬于且像素點的個數大于一預設閾值，則將這些像素點劃分為一個新的分割區域。

5.如權利要求1或4所述的立體匹配方法，其特征在于，所述在前一個低分辨率的圖像的分割區域的基礎上，對后一個分辨率的圖像繼續進行分割，得到該后一個高分辨的圖像的分割區域還包括合并步驟，所述合并步驟包括：獲取后一個分辨率的圖像經分裂步驟后的分割區域中，那些位于繼承的分割區域的邊沿上的分割區域，根據類間的相似度以及類內之間的相似度，逐個判斷這些位于邊沿上的分割區域是否可以合并，如果可以合并，則進行合并，形成新的分割區域。

6.如權利要求5所述的立體匹配方法，其特征在于，所述合并步驟還包括：對每個合并后形成的新的分割區域，對該分割區域內所有像素點進行視差的曲面擬合，根據擬合出的曲面，驗證該分割區域內的像素點是否都屬于這個擬合出的曲面，如果不屬于且像素點的個數大于一預設閾值，則將這些像素點又劃分為一個新的分割區域。