[發明專利]基于雙目立體視覺匹配的視差圖像生成方法及系統

有效

• 申請號: 201910241340.6
• 申請日: 2019-03-28
• 公開（公告）號: CN109993781B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 唐士斌;尹首一;趙新超;馮進麗;歐陽鵬;李秀東;王博
• 申請（專利權）人: 北京清微智能科技有限公司
• 主分類號: G06T7/33
• 分類號: G06T7/33;G06T7/55
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王濤;任默聞

本發明提供一種基于雙目立體視覺匹配的視差圖像生成方法及系統，本申請通過一對散斑圖像生成二值圖像，并根據二值圖像生成視差圖像，一方面散斑圖像包含的信息相對實物圖簡單，影響因素小，但卻可以很好地反映出物體的表面屬性，因此通過提取散斑信息計算視差圖相比于傳統的雙目立體視覺方法(BM、SGBM等)可以有效降低匹配的計算量。基于此，本申請并未直接對散斑圖求取視差，而是先將散斑圖轉化為兩個二值圖像，二值圖像的每個像素點僅包括兩種取值，基于二值圖像實現雙目立體匹配大大減小了像素匹配的計算量，對硬件負擔較小，易于實現，計算迅速，能夠用于人臉識別等深度傳感器設備中。

技術領域

本發明屬于圖像處理領域，更具體的，涉及一種基于雙目立體視覺匹配的視差圖像生成方法、系統、電子設備及可讀介質。

背景技術

深度傳感器的快速發展為計算機視覺領域帶來了新的變革，深度估計信息被充分應用于自動駕駛、3D重建、行為識別和活體檢測相關難題解決方案中。目前主流深度傳感器主要包含3種技術類型：飛行時間(time of flight,ToF)、結構光與雙目視覺。

雙目立體視覺是基于視差原理，利用成像設備(Camera)從不同的位置獲取被測環境的兩幅圖像，通過同一物體在不同圖像中的像素差，利用三維幾何原理計算深度信息。但是目前雙目立體視覺匹配方法復雜，計算處理量大，對設備負擔較大，存在諸多不足。

發明內容

為了解決目前雙目立體視覺技術存在的上述問題的至少一個，本發明提供一種基于雙目立體視覺匹配的視差圖像生成方法、系統、電子設備及可讀介質，本申請通過一對散斑圖像生成二值圖像，并根據二值圖像生成視差圖像，一方面散斑圖像包含的信息相對實物圖簡單，影響因素小，但卻可以很好地反映出物體的表面屬性，因此利用散斑圖像大大減小了視差圖生成的計算量，此外，本申請并未直接對散斑圖求取視差，而是先將散斑圖轉化為兩個二值圖像，二值圖像的每個像素點僅包括兩種取值，大大減小了像素匹配的計算量，對硬件負擔較小，易于實現，計算迅速，能夠用于人臉識別等深度傳感器設備中。

本發明第一方面提供一種基于雙目立體視覺匹配的視差圖像生成方法，包括：

基于獲取的一對散斑圖像，對應生成一對二值圖像；所述一對散斑圖像是物體在設定光束照射下經一對雙目標定后的攝像頭捕獲的散斑的圖像；

基于所述一對二值圖像生成視差圖像。

在某些實施例中，所述基于獲取的一對散斑圖像，對應生成一對二值圖像，包括：

將獲取的一對散斑圖像對應轉化為一對灰度圖像；

將所述一對灰度圖像對應轉化為所述一對二值圖像。

在某些實施例中，所述將所述一對灰度圖像對應轉化為所述一對二值圖像，包括：

將每個灰度圖像劃分為若干尺寸相同的像素窗口；

對每個像素窗口內的像素點按照灰度值從大到小的順序排序；

對排序中位于設定位置之前的第一賦值點和排列在設定位置之后的第二賦值點分別賦值為第一賦值及第二賦值，并將每個像素窗口轉化為二值像素窗口；

基于若干所述像素窗口在每個灰度圖中的位置，將若干二值像素窗口拼接為對應的兩個二值圖像。

在某些實施例中，所述一對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為第一像素點，第二二值圖像中的像素點為第二像素點；

所述基于所述一對二值圖像生成視差圖像，包括：

基于所有第一像素點和第二像素點的賦值，確定第一像素點與第二像素點之間一一對應的匹配關系；

根據每個第一像素點和第二像素點在二值圖像中的位置，計算每個第一像素點與其具有匹配關系的第二像素點之間的位置偏差值；