[發明專利]視差圖的生成方法、三維重建方法及相關裝置

有效

• 申請號: 202011068525.0
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112053434B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 池鵬可
• 申請（專利權）人: 廣州極飛科技股份有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T7/13;G06T5/00;G06T5/30;G06T7/73;G06T7/90
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 李莎

本發明實施例提出一種視差圖的生成方法、三維重建方法及相關裝置，涉及圖像技術領域。其中，上述視差圖的生成方法包括：根據第一方向和第二方向對圖像數據進行邊緣信息提取，以得到邊緣圖像；根據所述邊緣圖像及所述圖像數據計算對應的視差圖；對所述視差圖進行濾波處理。從而得到優質的視差圖，進而提高三維重建的效果。如此，即便是面對弱紋理圖像也能達到較好的三維重建效果。

技術領域

本發明涉及圖像技術領域，具體而言，涉及一種視差圖的生成方法、三維重建方法及相關裝置。

背景技術

三維重建技術是基于二維圖像在計算機中重建出真實物體的三維虛擬模型，并于計算機屏幕上展示的技術。三維重建一直是計算機視覺技術領域中的研究熱點。基于視差圖進行三維重建是常見的三維重建方式，然而，視差圖的質量直接影響三維重建的效果，影響視差圖的質量的因素主要是用于創建其的原始圖像。特別是，基于弱紋理的圖像所創建的視差圖的質量較差，直接影響基于弱紋理圖像的三維重建效果。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種視差圖的生成方法、三維重建方法及相關裝置。

為了實現上述目的，本發明實施例采用的技術方案如下：

第一方面，本發明實施例提供一種視差圖的生成方法，所述視差圖的生成方法的步驟包括：根據第一方向和第二方向對圖像數據進行邊緣信息提取，以得到邊緣圖像；根據所述邊緣圖像及所述圖像數據計算對應的視差圖；對所述視差圖進行濾波處理。

在上述實施例中，多向邊緣提取具有較佳的邊緣提取能力，同時，濾波處理可確保平滑后的視差圖與原始圖像盡可能相似，并且在邊緣部分盡量保持原狀。將二者配合，不僅提高了邊緣提取的效果，又克服多向邊緣提取帶來的噪聲。如此，即便是面對弱紋理的圖像，也能夠得到質量較佳的視差圖，以便基于視差圖得到較佳的三維重建效果。

在可選的實施方式中，所述根據第一方向和第二方向對圖像數據進行邊緣信息提取，以得到邊緣圖像的步驟包括：根據所述圖像數據中的像素強度值，利用所述第一方向所對應的邊緣提取算法依次提取每個像素點的第一值及利用所述第二方向所對應的邊緣提取算法依次提取每個所述像素點的第二值；根據對應的所述第一值和第二值，確定每個所述像素點對應的梯度值；當對應的所述梯度值超過預設值時，將所述像素點確定為邊緣點，以得到具有邊緣信息的所述邊緣圖像。

在上述實施例中，通過多方向的邊緣信息提取，提高針對弱紋理的圖像處理的魯棒性。

在可選的實施方式中，所述根據所述邊緣圖像及所述圖像數據計算對應的視差圖的步驟包括：分別計算所述邊緣圖像所對應的第一代價值和所述圖像數據所對應的第二代價值；根據所述第一代價值和第二代價值，計算所述圖像數據所對應的初始代價值；根據所述初始代價值，利用預設的半全局匹配算法，生成所述視差圖。

在上述實施例中，通過上述方式得到所需的視差圖。

在可選的實施方式中，所述根據第一方向和第二方向對圖像數據進行邊緣信息提取之前，還包括：對所述圖像數據進行雙邊濾波。

在上述實施例中，通過雙邊濾波實現對圖像數據中原始噪聲的濾除并且保留有效的邊緣信息，從而配合多向邊緣提取，提高邊緣提取的效果。

在可選的實施方式中，所述視差圖的生成方法還包括：獲取所述圖像數據和相鄰上一幀圖像數據所對應的位姿信息；根據所述圖像數據和相鄰上一幀圖像數據所對應的位姿信息，判斷用于采集所述圖像數據的采集設備是否處于轉彎運動狀態；若判定處于所述轉彎運動狀態，則將濾波后的所述視差圖進行邊緣腐蝕處理。

第二方面，本發明實施例提供一種三維重建方法，上述三維重建方法的步驟包括：按照前述實施例中的視差圖的生成方法分別對已基線校準的第一圖像和第二圖像進行處理，以得到所述第一圖像對應的第一視差圖和所述第二圖像對應的第二視差圖；根據所述第一視差圖和第二視差圖，計算對應的深度圖，以進行三維重建。