[發明專利]具備雙倍搜索區間的立體匹配方法

在審

• 申請號: 201911002077.1
• 申請日: 2019-10-21
• 公開（公告）號: CN112765390A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 陳永緯;薛樂山
• 申請（專利權）人: 南京深視光點科技有限公司
• 主分類號: G06F16/583
• 分類號: G06F16/583
• 代理公司: 北京華夏正合知識產權代理事務所(普通合伙) 11017
• 代理人: 韓登營

本發明提供一種具備雙倍搜索區間的立體匹配方法，主要通過一匹配代價演算法，獲得一參考影像的一或多個像素在一視差搜索區間內，對應于一目標影像分別在一搜索視差時的多個代價值(第0～第2ⁿ⁺¹?1代價值)后，再對于第2^n?1～第2ⁿ?1代價值及第2ⁿ～第2ⁿ⁺¹?1代價值，依序從兩相鄰與四相鄰的代價值中選擇最大值，再依據掃描順序分別填入一代價陣列的第2^n?1～2^n?1+2^n?2?1陣列元素及第2^n?1+2^n?2～第2ⁿ?1陣列元素，藉此，本發明可在維持代價陣列的陣列長度不變的前提下，儲存在雙倍視差搜索區間中，各像素所對應的代價值，而達成不影響記憶體的儲存成本的有利功效。

技術領域

本發明涉及立體視覺(Stereo Vision)技術，尤指一種可提供雙倍搜索區間(search range)，但不影響記憶體儲存匹配代價(matching cost)儲存成本的「具備雙倍搜索區間的立體匹配方法」。

背景技術

一般而言，立體視覺技術廣義來說包括兩個階段。前期階段利用立體匹配(stereomatching)來估算兩張影像之間的視差(視差為兩張影像在同一掃描水平線的像素距離)以生成一視差圖(disparity map)，再根據三角函數原理，便能演算出一深度圖(depth map)；后期階段則是利用深度圖來產生不同視角的影像；于前期階段中，視差估算主要包括四個步驟：匹配代價估算(matching cost computation)、代價聚合(cost aggregation)、視差選擇與最佳化以及視差矯正(refine stage)。

由于影像成像特性的不同，例如不同的相機拍攝、成像比例尺及拍攝場景變化等因素，造成了影像的幾何性差異(Geometric differences)及輻射性差異(Radiometricdifferences)，計算匹配代價值的目的為量化兩張影像中對應像素間輻射品質(Radiometric quality)相異性(Dissimilarity)的程度，而匹配代價估算是用以找出兩張影像(例如左眼與右眼影像)之間的差異(此可稱為代價值cost)，而于代價聚合階段中，則可利用代價聚合方法依據鄰近像素的代價值來調整(例如累加)代價值，藉以提高像素之間的關聯性(relation)與代價值的可靠度，而在獲得經由累加后的代價值之后，即利用上述代價值來執行視差選擇與最佳化。

又，進行立體匹配時，若要偵測一近物(close object)，通常需要增加左右眼影像在同一掃描線(scan line或epipolar line)的搜索區間，而在匹配代價估算與代價聚合階段中，必須于記憶體儲存各像素與各視差的匹配代價，但搜索區間的最大值受限于記憶體的大小，換言的，若要增加搜索區間的搜索范圍，例如從搜索區間S→搜索區間2S，則必須擴增記憶體以增加儲存空間(即必須使儲存代價值的陣列長度由S→2S)，依此，如何提出一種可增加搜索區間但不會影響記憶體的儲存成本的立體匹配方法，乃有待解決的問題。

發明內容

為達上述目的，本發明提出一種具備雙倍搜索區間的立體匹配方法，供一處理器讀取一記憶體的多個指令后，可執行以下步驟：

(1)對一參考影像及一目標影像執行一匹配代價演算法，藉以獲得參考影像的一或多個像素在一視差搜索區間內，對應于目標影像分別在一搜索視差時的多個代價值，其中，該等代價值分別被定義為第0代價值至第2ⁿ⁺¹-1代價值；

(2)對一代價陣列設定為可儲存各代價值，且代價陣列的一陣列長度為以整數2為底數及以整數n+1為指數所得出的2的n+1冪次方；

(3)將第0代價值至第2^n-1-1代價值，依據掃描順序儲存至代價陣列的第0至第2^n-1-1陣列元素；