[發(fā)明專利]基于雙目立體視覺(jué)匹配的視差圖像生成方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910241340.6
• 申請(qǐng)日: 2019-03-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109993781B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐士斌;尹首一;趙新超;馮進(jìn)麗;歐陽(yáng)鵬;李秀東;王博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京清微智能科技有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/33
• 分類號(hào): G06T7/33;G06T7/55
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 王濤;任默聞

1.一種基于雙目立體視覺(jué)匹配的視差圖像生成方法，其特征在于，包括：

基于獲取的一對(duì)散斑圖像，對(duì)應(yīng)生成一對(duì)二值圖像；所述一對(duì)散斑圖像是物體在設(shè)定光束照射下經(jīng)一對(duì)雙目標(biāo)定后的攝像頭捕獲的散斑的圖像；

基于所述一對(duì)二值圖像生成視差圖像；

所述一對(duì)二值圖像為第一二值圖像和第二二值圖像，所述第一二值圖像中的像素點(diǎn)為第一像素點(diǎn)，第二二值圖像中的像素點(diǎn)為第二像素點(diǎn)；

所述基于所述一對(duì)二值圖像生成視差圖像，包括：

基于所有第一像素點(diǎn)和第二像素點(diǎn)的賦值，確定第一像素點(diǎn)與第二像素點(diǎn)之間一一對(duì)應(yīng)的匹配關(guān)系；

根據(jù)每個(gè)第一像素點(diǎn)和第二像素點(diǎn)在二值圖像中的位置，計(jì)算每個(gè)第一像素點(diǎn)與其具有匹配關(guān)系的第二像素點(diǎn)之間的位置偏差值；

將所述位置偏差值映射為灰度值或者色彩值，對(duì)所有第一像素點(diǎn)進(jìn)行賦值操作，生成所述視差圖；

在確定匹配關(guān)系之前，所述基于所述一對(duì)二值圖像生成視差圖像還包括：

確定與每個(gè)第一像素點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)的第一匹配窗口，和與每個(gè)第二像素點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)的第二匹配窗口；其中匹配窗口為二值圖像中以選取的像素點(diǎn)為中心的部分圖像；

所述確定第一像素點(diǎn)與第二像素點(diǎn)之間一一對(duì)應(yīng)的匹配關(guān)系，包括：

針對(duì)每個(gè)第一匹配窗口，選取出若干第二匹配窗口；

針對(duì)每個(gè)第一匹配窗口，計(jì)算其與對(duì)應(yīng)的若干第二匹配窗口中的每一個(gè)之間的匹配度；其中所述匹配度根據(jù)兩個(gè)匹配窗口中每個(gè)像素點(diǎn)的賦值確定；

針對(duì)每個(gè)第一匹配窗口，查找出與其匹配度最大的第二匹配窗口，以此確定每個(gè)第一匹配窗口與第二匹配窗口的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，進(jìn)而確定第一像素點(diǎn)與第二像素點(diǎn)之間一一對(duì)應(yīng)的匹配關(guān)系；

所述針對(duì)每個(gè)第一匹配窗口，計(jì)算其與對(duì)應(yīng)的若干第二匹配窗口中的每一個(gè)之間的匹配度，包括：

根據(jù)其中一個(gè)第一匹配窗口中每個(gè)第一像素點(diǎn)的賦值，以及與其對(duì)應(yīng)的其中一個(gè)第二匹配窗口中第二像素點(diǎn)的賦值，計(jì)算該其中一個(gè)第一匹配窗口與該對(duì)應(yīng)的其中一個(gè)第二匹配窗口的匹配度；

遍歷所有第一匹配窗口和與其各自對(duì)應(yīng)的所有第二匹配窗口，計(jì)算每個(gè)第一匹配窗口和與其各自對(duì)應(yīng)的若干第二匹配窗口中的每一個(gè)之間的匹配度；

計(jì)算其中一個(gè)第一匹配窗口與對(duì)應(yīng)的其中一個(gè)第二匹配窗口的匹配度，包括：

按照像素點(diǎn)在匹配窗口中的位置，將該第一匹配窗口中的每個(gè)第一像素點(diǎn)與該第二匹配窗口中的每個(gè)第二像素點(diǎn)建立一一對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)關(guān)系；

根據(jù)具有關(guān)聯(lián)關(guān)系的第一像素點(diǎn)和第二像素點(diǎn)之間的賦值，計(jì)算兩個(gè)像素點(diǎn)之間的匹配值；

遍歷該第一匹配窗口中的所有第一像素點(diǎn)，計(jì)算出每個(gè)第一像素點(diǎn)與其關(guān)聯(lián)的第二像素點(diǎn)之間的匹配值；

對(duì)計(jì)算出的匹配值進(jìn)行求和處理，獲得該其中一個(gè)第一匹配窗口與該對(duì)應(yīng)的第二匹配窗口的匹配度；

根據(jù)具有關(guān)聯(lián)關(guān)系的第一像素點(diǎn)和第二像素點(diǎn)之間的賦值，計(jì)算兩個(gè)像素點(diǎn)之間的匹配值，包括：

若具有關(guān)聯(lián)關(guān)系的第一像素點(diǎn)和第二像素點(diǎn)均具有第一賦值，根據(jù)預(yù)設(shè)第一正向激勵(lì)確定匹配值；

若具有關(guān)聯(lián)關(guān)系的第一像素點(diǎn)和第二像素點(diǎn)均具有第二賦值，根據(jù)預(yù)設(shè)第二正向激勵(lì)確定匹配值；

若具有關(guān)聯(lián)關(guān)系的第一像素點(diǎn)和第二像素點(diǎn)具有不同賦值，根據(jù)預(yù)設(shè)負(fù)向激勵(lì)確定匹配值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視差圖像生成方法，其特征在于，所述基于獲取的一對(duì)散斑圖像，對(duì)應(yīng)生成一對(duì)二值圖像，包括：

將獲取的一對(duì)散斑圖像對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)化為一對(duì)灰度圖像；

將所述一對(duì)灰度圖像對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)化為所述一對(duì)二值圖像；

所述將所述一對(duì)灰度圖像對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)化為所述一對(duì)二值圖像，包括：

將每個(gè)灰度圖像劃分為若干尺寸相同的像素窗口；

對(duì)每個(gè)像素窗口內(nèi)的像素點(diǎn)按照灰度值從大到小的順序排序；

對(duì)排序中位于設(shè)定位置之前的第一賦值點(diǎn)和排列在設(shè)定位置之后的第二賦值點(diǎn)分別賦值為第一賦值及第二賦值，并將每個(gè)像素窗口轉(zhuǎn)化為二值像素窗口；

基于若干所述像素窗口在每個(gè)灰度圖中的位置，將若干二值像素窗口拼接為對(duì)應(yīng)的兩個(gè)二值圖像。