[發明專利]一種局部立體匹配方法

有效

• 申請號: 202011279580.4
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN112348871B
• 公開（公告）日: 2023-02-10
• 發明（設計）人: 荊樹旭;翟曉惠;柳有權;盧鵬宇;劉佳玲
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G06T7/55
• 分類號: G06T7/55
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 衛蘇晶

本發明公開了一種局部立體匹配方法，該方法包括以下步驟：一、圖像采集及極線校正；二、RGB三分量提取；三、顏色匹配代價的獲取；四、梯度匹配代價的獲取；五、匹配代價函數的獲取；六、判斷窗口區域的獲取；七、匹配代價的聚合；八、視差優化。本發明方法步驟簡單，基于彩色圖像進行局部匹配，有效地利用彩色圖像的顏色信息，不僅提高了立體匹配的準確度，而且對視差圖進行優化，提高了視差圖的準確度，便于視差圖后續的深度信息分析。

技術領域

本發明屬于立體匹配技術領域，尤其是涉及一種局部立體匹配方法。

背景技術

立體匹配是雙目立體視覺中一項關鍵技術，通過建立左右圖像像素點間的一一對應關系獲取視差圖，再根據數學三角形相似原理，計算視差信息得到深度信息。近年來隨著技術的發展，各種高精確度、高效率的立體匹配算法被提出，現有的立體匹配算法分為全局立體匹配和局部立體匹配，局部算法較全局算法計算量小且速度快，但是目前基于彩色圖像進行局部匹配時，第一是將彩色圖像轉為灰度圖，求灰度絕對值差。第二是將R,G,B三通道分量分開求灰度絕對值差，再求和并做R,G,B三通道的平均差。前者忽略了彩色圖像中顏色信息的重要性，轉化會丟失部分顏色信息；后者沒有充分利用R,G,B三通道所攜帶的顏色信息區別，會造成有用信息的丟失，因此這些方法很難反映出圖像的真實視差，對后期的代價聚合獲得的初始視差圖有一定的影響。

因此，需要現如今缺少一種設計合理的局部立體匹配方法，基于彩色圖像進行局部匹配，有效地利用彩色圖像的顏色信息，不僅提高了立體匹配的準確度，而且對視差圖進行優化，提高了視差圖的準確度，便于視差圖后續的深度信息分析。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種局部立體匹配方法，其方法步驟簡單，基于彩色圖像進行局部匹配，有效地利用彩色圖像的顏色信息，不僅提高了立體匹配的準確度，而且對視差圖進行優化，提高了視差圖的準確度，便于視差圖后續的深度信息分析。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種局部立體匹配方法，其特征在于：

步驟一、圖像采集及極線校正：

步驟101、雙目相機包括左相機和右相機，左相機獲取左圖像并發送至計算機，同時，右相機獲取右圖像并發送至計算機，計算機得到左圖像和右圖像；

步驟102、計算機采用極線校正算法分別對左圖像和右圖像進行極線校正，得到左校正圖像和右校正圖像；其中，左校正圖像I^L和右校正圖像I^R均為彩色圖像，且左校正圖像I^L和右校正圖像I^R的行數均為n，左校正圖像I^L和右校正圖像I^R的列數均為m；

步驟103、計算機將左校正圖像中各個像素點按照從左到右從上到下的順序排序，得到I個像素點；且I＝n×m；其中，n、m和I均為正整數；

計算機將右校正圖像中各個像素點按照從左到右從上到下的順序排序，得到I個像素點；

步驟104、以圖像左上角為原點o，過原點o且沿圖像的行方向為圖像的u軸，過原點o且沿圖像的列方向為圖像的v軸，得到像素坐標系ouv；

步驟二、RGB三分量提取：

采用計算機調取RGB分量提取模塊，從左校正圖像和右校正圖像分別提取R分量、G分量和B分量，得到左校正圖像的R分量二維矩陣、左校正圖像的G分量二維矩陣和左校正圖像的B分量二維矩陣，以及右校正圖像的R分量二維矩陣、右校正圖像的G分量二維矩陣和右校正圖像的B分量二維矩陣；

步驟三、顏色匹配代價的獲取：