[發明專利]基于金字塔塊匹配的雙目場景流計算方法

有效

• 申請號: 202011600696.3
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112581494B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 陳震;倪晶晶;張聰炫;胡衛明;黎明;陳昊;葛利躍;江少鋒
• 申請（專利權）人: 南昌航空大學
• 主分類號: G06T7/223
• 分類號: G06T7/223;G06T7/215
• 代理公司: 南昌市平凡知識產權代理事務所 36122
• 代理人: 張文杰

1.一種基于金字塔塊匹配的雙目場景流計算方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：（1）獲取雙目圖像序列，所述雙目圖像序列包括多幀圖像，每幀圖像均包括左目圖像和右目圖像；

（2）采用Stereo-SLIC算法對所述雙目圖像進行超像素分割；

（3）采用SPS-Stereo算法計算所述雙目圖像的左右目的視差信息；

（4）采用Classic+NL算法計算所述雙目圖像左目的背景光流信息；

（5）建立金字塔塊匹配模型，所述金字塔塊匹配模型的輸入為左目連續兩幀圖像，輸出為圖像的匹配結果；

（6）根據金字塔塊匹配結果和背景光流信息，建立基于金字塔塊匹配的運動模型，計算出對象的運動參數；

（7）通過超像素平面參數以及對象剛性運動參數構建優化能量函數模型；

（8）采用最大乘積粒子置信傳播算法和重加權近似消息傳遞算法最小化能量函數，對剛性運動參數進行優化處理，確定雙目圖像序列場景流；

所述金字塔塊匹配模型的輸入為左目連續兩幀圖像，輸出為圖像的匹配結果，包括：對左目連續兩幀圖像通過下采樣因子構成層的圖像金字塔，其中下采樣因子η，η=0.5；金字塔第層的圖像表示為，,，金字塔的底層是原始圖像；

在每層金字塔圖像進行邊長為d個像素的網格劃分,以網格交叉點為中心點構建種子集合，將在層的種子集合的位置表示為最底層金字塔種子集合的降尺度版本；

對金字塔頂層圖像中種子點隨機賦予一個偏置量，依據隨機賦予的偏置量在對應圖像中找到與之相對應的種子點，隨機賦予的偏置量通過迭代細化，當搜索半徑小于1個像素距離時停止搜索，得到金字塔頂層的匹配結果；

根據金字塔塊匹配結果和背景光流信息，建立基于金字塔塊匹配的運動模型，計算出對象的運動參數，包括：

設定視差閾值為M個像素點，大于M個像素點的為有效視差值，計算有效視差值處的二維匹配點坐標，根據二維匹配點坐標計算初始匹配光流信息；

設定端點誤差閾值為N個像素點，根據匹配光流信息和背景光流信息，計算其兩者間的端點誤差，保留端點誤差大于N個像素點的對應匹配點處的二維坐標，根據雙目相機參數和視差信息將二維匹配點投影到三維空間，獲取匹配點所在位置的三維坐標；

在獲取的三維坐標點中隨機選取一個點為中心點建立半徑為p個像素的超球面，對超球面內部的點隨機采樣3個點使用Ransac隨機一致性算法擬合剛性運動模型，然后驗證其他適合此模型的匹配點，經過n次迭代得到最佳剛性運動模型，進而計算出所有對象剛性運動參數。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在每一層的匹配結束之后，進行前后一致性檢驗，最終獲得匹配結果；將上一層得到的匹配結果作為下一層匹配的初始化，通過下一層進行傳播和搜索至金字塔最底層，得到最終的匹配結果。