[發(fā)明專(zhuān)利]一種深度圖像生成方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010923720.0
• 申請(qǐng)日: 2020-09-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111815693B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周凱;唐士斌;歐陽(yáng)鵬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京清微智能科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06T7/50
• 分類(lèi)號(hào): G06T7/50
• 代理公司: 北京索睿邦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11679
• 代理人: 李根

1.一種深度圖像生成方法，其特征在于，包括：

S110：獲取場(chǎng)景圖像和預(yù)先存儲(chǔ)的參考圖像，根據(jù)所述場(chǎng)景圖像中場(chǎng)景像素點(diǎn)的坐標(biāo)和灰度以及所述參考圖像中對(duì)應(yīng)參考像素點(diǎn)的坐標(biāo)和灰度，計(jì)算所述場(chǎng)景圖像中每個(gè)場(chǎng)景像素點(diǎn)的亞像素視差值；

S120：以所述場(chǎng)景圖像中的單個(gè)場(chǎng)景像素點(diǎn)為中心，構(gòu)建大小為M×N個(gè)場(chǎng)景像素點(diǎn)的場(chǎng)景圖像塊；設(shè)定所述場(chǎng)景圖像塊中每個(gè)場(chǎng)景像素點(diǎn)的亞像素視差值滿(mǎn)足公式(1)；

d_i＝A₀X_i+B₀Y_i+C₀ 公式(1)

其中，d_i為第i個(gè)場(chǎng)景像素點(diǎn)的亞像素視差值，x_i為第i個(gè)場(chǎng)景像素點(diǎn)坐標(biāo)的x分量，y_i為第i個(gè)場(chǎng)景像素點(diǎn)坐標(biāo)的y分量，A₀、B₀、C₀為多項(xiàng)式系數(shù)；

根據(jù)所述公式(1)、所述場(chǎng)景圖像塊中每個(gè)場(chǎng)景像素點(diǎn)的亞像素視差值和坐標(biāo)，生成一個(gè)包含M×N個(gè)方程的超限定方程組，根據(jù)所述超限定方程組獲取所述場(chǎng)景圖像塊對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式系數(shù)；

S130：計(jì)算所述場(chǎng)景圖像塊中每個(gè)場(chǎng)景像素點(diǎn)的灰度梯度，將超過(guò)梯度閾值的多個(gè)場(chǎng)景像素點(diǎn)作為有效場(chǎng)景像素點(diǎn)；

S140：根據(jù)所述有效場(chǎng)景像素點(diǎn)的坐標(biāo)和多項(xiàng)式系數(shù)，獲取所述有效場(chǎng)景像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)所述參考圖像塊中同名亞像素點(diǎn)的坐標(biāo)，根據(jù)所述同名亞像素點(diǎn)的橫坐標(biāo)和所述同名亞像素點(diǎn)左右相鄰兩個(gè)整像素點(diǎn)的灰度值，獲取所述同名亞像素點(diǎn)的灰度值；

S150：根據(jù)所述有效場(chǎng)景像素點(diǎn)的灰度值和所述同名亞像素點(diǎn)的灰度值，獲取所述有效場(chǎng)景像素點(diǎn)的灰度值與所述同名亞像素點(diǎn)的灰度值之間的歸一化互相關(guān)函數(shù)值；

S160：根據(jù)所述歸一化互相關(guān)函數(shù)值和所述多項(xiàng)式系數(shù)的關(guān)系，獲取所述歸一化互相關(guān)函數(shù)值最大時(shí)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)多項(xiàng)式系數(shù)；

S170：根據(jù)所述公式(1)、目標(biāo)多項(xiàng)式系數(shù)和所述單個(gè)場(chǎng)景像素點(diǎn)的坐標(biāo)，獲取所述場(chǎng)景像素點(diǎn)的目標(biāo)視差；

S180：根據(jù)所述場(chǎng)景像素點(diǎn)的目標(biāo)視差、參考圖像的深度、系統(tǒng)基線(xiàn)長(zhǎng)度和相機(jī)焦距，獲取所述場(chǎng)景像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的深度值；

S190：對(duì)所述場(chǎng)景圖像中所有場(chǎng)景像素點(diǎn)重復(fù)S120至S180，獲取每個(gè)場(chǎng)景像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的深度值，以生成所述場(chǎng)景圖像對(duì)應(yīng)的深度圖像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深度圖像生成方法，其特征在于，所述S110包括：

S111：基于所述場(chǎng)景圖像中的初始場(chǎng)景像素點(diǎn)，以所述初始場(chǎng)景像素點(diǎn)為中心獲取設(shè)定尺寸的一個(gè)初始場(chǎng)景圖像塊；

S112：獲取所述參考圖像中與所述場(chǎng)景像素點(diǎn)位置相同的參考像素點(diǎn)；在參考圖像中以參考像素點(diǎn)為中心獲取設(shè)定尺寸的一個(gè)初始參考圖像塊；

S113：基于所述參考圖像的參考像素點(diǎn)的位置設(shè)定搜索區(qū)域，以所述搜索區(qū)域中每個(gè)像素點(diǎn)為中心選取若干個(gè)參考圖像塊；

S114：計(jì)算所述初始場(chǎng)景圖像塊與每個(gè)所述參考圖像塊的差異值，將所述差異值最小的參考圖像塊作為匹配參考圖像塊，將所述匹配圖像塊中心的一個(gè)參考像素點(diǎn)作為匹配像素點(diǎn)；

S115：將所述匹配像素點(diǎn)和場(chǎng)景像素點(diǎn)的橫坐標(biāo)差值作為所述場(chǎng)景像素點(diǎn)的初始視差值；

S116：獲取所述匹配像素點(diǎn)左右相鄰的兩個(gè)參考像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的差異值；

通過(guò)公式(2)計(jì)算初始場(chǎng)景像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的亞像素視差值；

其中，d為所述初始像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的亞像素視差；所述初始像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的初始視差值為d^I；初始像素點(diǎn)在參考圖中對(duì)應(yīng)的匹配像素點(diǎn)的差異值為c_a；匹配像素點(diǎn)左側(cè)相鄰點(diǎn)的差異值為c₁；匹配像素點(diǎn)右側(cè)相鄰點(diǎn)的差異值為c₂。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深度圖像生成方法，其特征在于，所述S130包括：

通過(guò)索貝爾算子計(jì)算所述場(chǎng)景圖像塊中每一個(gè)場(chǎng)景像素點(diǎn)的灰度梯度。