[發(fā)明專利]基于區(qū)域特征提取的雙目視覺立體匹配方法及存儲介質(zhì)

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• 申請日: 2020-05-08
• 公開（公告）號: CN111738061A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙勇;丘文峰;陳天健;劉鋼
• 申請（專利權(quán)）人: 詭谷子人工智能科技（深圳）有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44281
• 代理人: 郭燕

基于區(qū)域特征提取的雙目視覺立體匹配方法及存儲介質(zhì)，其中雙目視覺立體匹配方法包括：獲取兩個視點下的第一圖像和第二圖像；在第一圖像中設(shè)定第一像素點，從第一像素點開始對周圍分布的其它像素點進(jìn)行相近紋理的擴(kuò)展以形成第一紋理區(qū)域，利用第一紋理區(qū)域和之外的未擴(kuò)展區(qū)域得到第三圖像；在第二圖像中設(shè)定第二像素點，通過相近紋理的擴(kuò)展以形成第二紋理區(qū)域并得到第四圖像；根據(jù)預(yù)設(shè)的代價函數(shù)和預(yù)設(shè)的多個視差值對第三圖像或第四圖像中的任意一個像素點進(jìn)行代價聚合，以從各個視差值中獲得該像素點的最佳視差值。該方法可以克服兩圖像之間低紋理內(nèi)容匹配過程容易發(fā)生錯誤的缺點，大大改善雙目視覺立體匹配算法的性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的雙目立體視覺技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及基于區(qū)域特征提取的雙目視覺立體匹配方法及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

眾所周知，場景中的光線在人眼這個精密的成像系統(tǒng)中被采集，通過神經(jīng)中樞被送入包含有數(shù)以億計的神經(jīng)元的大腦中被并行的處理，得到了實時、高清晰、準(zhǔn)確的深度感覺信息。這使得人類對環(huán)境的適應(yīng)能力大大提高，很多復(fù)雜的動作能夠得以完成：如行走、體育運動、駕駛車輛以及進(jìn)行科學(xué)實驗等。

而計算機(jī)視覺正是使用計算機(jī)來模擬人的視覺系統(tǒng)的學(xué)科，目的是根據(jù)獲取的兩幅平面圖像恢復(fù)3D圖像。當(dāng)前，計算機(jī)立體視覺的水平與人類的雙目視覺水平還相距甚遠(yuǎn)，因此對它的研究仍然是一個非常活躍的鄰域。

雙目立體視覺(Binocular Stereo Vision)是計算機(jī)視覺的一種重要形式，它是基于視差原理并利用成像設(shè)備從不同的位置獲取被測物體的兩幅圖像，通過計算圖像對應(yīng)點間的位置偏差，來獲取物體三維幾何信息的方法。由此可知，它通過模擬人的視覺系統(tǒng)來處理現(xiàn)實世界，對于立體視覺匹配的研究，能夠大大的增強(qiáng)計算機(jī)或機(jī)器人對環(huán)境的感知能力，使得機(jī)器人能夠更好的適應(yīng)環(huán)境、更加智能，從而能夠更好的為人們服務(wù)。經(jīng)過多年的技術(shù)發(fā)展，雙目立體視覺已在機(jī)器人視覺、航空測繪、反求工程、軍事運用、醫(yī)學(xué)成像和工業(yè)檢測等鄰域中得以應(yīng)用。

當(dāng)前，雙目立體視覺融合了兩個取像設(shè)備獲得的圖像并觀察它們之間的差別，使計算機(jī)可以獲得準(zhǔn)確的深度信息，建立特征間的對應(yīng)關(guān)系，將同一空間物理點在不同圖像中的映像點對應(yīng)起來，通常將這種差別稱作視差(disparity)。然而，雙目立體視覺中最重要但又非常困難的問題就是立體視覺匹配問題，即從不同視點圖像中找到匹配的對應(yīng)點。

但是雙目立體視覺中的一些圖像，圖像中往往會包含大量的低紋理內(nèi)容，例如天空、遠(yuǎn)山、草原等區(qū)域，這些區(qū)域內(nèi)的每一個像素都跟其它像素相差不大，傳統(tǒng)方法中只能依靠局部的顏色紋理信息來實現(xiàn)區(qū)域特征的提取，無論采用顏色加梯度的處理形式，或是采用局部區(qū)域的代價聚合處理形式，亦或是采用更為復(fù)雜的且對光線變化有一定抑制作用的匹配處理方法，都無法解決這一問題，從而為雙目視覺立體匹配的落地應(yīng)用帶來一些不利影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是如何提高現(xiàn)有雙目視覺技術(shù)利用過程中像素點立體匹配的精確度。為解決上述技術(shù)問題，本申請公開一種基于區(qū)域特征提取的雙目視覺立體匹配方法及存儲介質(zhì)。

根據(jù)第一方面，一種實施例中提供一種基于區(qū)域特征提取的雙目視覺立體匹配方法，包括：獲取兩個視點下的第一圖像和第二圖像；在所述第一圖像中設(shè)定第一像素點，從所述第一像素點開始對周圍分布的其它像素點進(jìn)行相近紋理的擴(kuò)展以形成第一紋理區(qū)域，利用所述第一紋理區(qū)域和之外的未擴(kuò)展區(qū)域得到第三圖像；在所述第二圖像中設(shè)定第二像素點，從所述第二像素點開始對周圍分布的其它像素點進(jìn)行相近紋理的擴(kuò)展以形成第二紋理區(qū)域，利用所述第二紋理區(qū)域和之外的未擴(kuò)展區(qū)域得到第四圖像；根據(jù)預(yù)設(shè)的代價函數(shù)和預(yù)設(shè)的多個視差值對所述第三圖像或所述第四圖像中的任意一個像素點進(jìn)行代價聚合，以從各個所述視差值中獲得該像素點的最佳視差值。