[發明專利]雙目立體視覺成像的在線補償方法及其系統

有效

• 申請號: 202110769973.1
• 申請日: 2021-07-08
• 公開（公告）號: CN113284195B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 徐小泉;鮑翠平;高德寶;江南
• 申請（專利權）人: 上海海櫟創科技股份有限公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80
• 代理公司: 上海和華啟核知識產權代理有限公司 31339
• 代理人: 王仙子

本申請涉及雙目立體視覺成像技術領域，公開了一種雙目立體視覺成像的在線補償方法及其系統。該方法包括：計算雙攝模組拍攝的圖像中左圖和右圖之間的行差；將所述左圖調整為與所述右圖對齊，并記錄對應的對焦值和焦距校正值進行存儲；重復多次記錄對焦值和焦距校正值的過程，獲取一組對焦值與焦距校正值，并根據該組數據獲取所述對焦值與所述焦距校正值之間的擬合曲線；根據所述擬合曲線對待補償圖像的左圖的等效焦距進行補償。本發明通過記錄一定數量的校正數據，對對焦變化和模型誤差進行擬合補償。

技術領域

本申請涉及視覺成像技術領域，特別涉及一種雙目立體視覺成像的在線補償方法及其系統。

背景技術

雙目立體視覺測量是基于視差原理，圖1展示了簡單的平視雙目立體成像原理圖。兩攝像機的投影中心連線的距離，即基線距為B。兩攝像機在同一時刻觀看空間物體的同一特征點P，分別在“左眼”“右眼”上獲取了點P的圖像。它們的圖像坐標分別為P_l=（u_l, v_l），Pr=（u_r, v_r），假定兩攝像機的圖像在同一個平面上，則特征點P的圖像坐標的Y坐標相同，即v_l=v_r=v，則由三角幾何關系得到公式（1）

(1)

則視差為Disparity =u_l–u_r，由此可計算出特征點P在攝像機坐標系下的三維坐標。

但實際的雙目立體視覺系統很難滿足上述理想情況，所以我們將實際圖像轉換到一個虛擬相機的成像，并保證左右相機的虛擬成像滿足上述平視關系，轉換后的圖像滿足行對齊條件，這個過程就是立體校正。

這個虛擬相機參數一般選用焦距較短的焦距為校正后焦距，通過旋轉校正至相機為平視條件。在實際手機雙攝立體系統的拍攝過程中，副攝一般為定焦，但主攝馬達會推動鏡頭對焦，調節成像至最清晰的狀態。對焦的過程等效焦距f_l’會發生改變f_l’= f_l + ?f_l。進而造成實際矯正出來的圖像存在尺寸大小的差異，如圖2所示，高度為不同的H和H'。

另外線下標定的攝像機參數有時候會存在誤差，不同參數影響機理不同，但總的效果上是會使校正后圖像存在行差。并且視差也會存在一定的偏差，這種偏差在深度信息相當的時候基本保持不變。

上述兩種偏差都最終會影響視差計算效果。

針對上述兩種偏差，算法一般在對校正后的圖像，再進行一次行差調整，但是這種調整一般比較耗時，當搜索范圍較大時，校正效果穩定性不夠好。

發明內容

本申請的目的在于提供一種雙目立體視覺成像的在線補償方法及其系統，通過記錄一定數量的校正數據，對對焦變化和模型誤差進行擬合補償。