[發明專利]一種雙目視差計算方法及裝置

在審

• 申請號: 202111316815.7
• 申請日: 2021-11-09
• 公開（公告）號: CN113989347A
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 韓成;班華忠;王正;崔凱
• 申請（專利權）人: 北京智芯原動科技有限公司
• 主分類號: G06T7/55
• 分類號: G06T7/55
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種雙目視差計算方法，其特征在于，該方法包括：

第一步驟，針對目標，通過雙目相機，獲取含有目標的左視圖和右視圖；對左視圖進行目標檢測，獲取左視圖目標圖像；

第二步驟，分別對左視圖目標圖像做2倍、4倍的下采樣處理，獲取左視圖目標中層圖像、左視圖目標上層圖像；分別對右視圖做2倍、4倍的下采樣處理，獲取右視圖中層圖像、右視圖上層圖像；

第三步驟，以左視圖目標上層圖像作為模板，右視圖上層圖像作為匹配圖像，將第一角度作為最小角度，將第二角度作為最大角度，采用滑動窗口匹配法，獲取最優旋轉角度記為第一旋轉度，獲取最優匹配窗口記為第一匹配區域；

第四步驟，以右視圖中層圖像為候選圖像，以第一匹配區域為基礎區域，將基礎區域的坐標擴大2倍并進行外擴，在候選圖像中所圍成的矩形區域作為匹配圖像；以左視圖目標中層圖像作為模板，將第一旋轉度減去調整角度作為最小角度，將第一旋轉度加上調整角度作為最大角度，采用滑動窗口匹配法，獲取最優旋轉角度記為第二旋轉度，獲取最優匹配窗口記為第二匹配區域；

第五步驟，以右視圖為候選圖像，以第二匹配區域為基礎區域，將基礎區域的坐標擴大2倍并進行外擴，在候選圖像中所圍成的矩形區域作為匹配圖像；以左視圖目標圖像作為模板，將第二旋轉度減去調整角度作為最小角度，將第二旋轉度加上調整角度作為最大角度，采用滑動窗口匹配法，獲取最優旋轉角度記為第三旋轉度，獲取最優匹配窗口記為第三匹配區域，獲取第三匹配區域的基準點；

第六步驟，對第三匹配區域的基準點的坐標、第三旋轉度進行多元函數擬合，找到精確匹配坐標和精確旋轉度，獲取右視圖精確匹配圖像；

第七步驟，按照精確旋轉度，對左視圖目標圖像進行旋轉，獲取左視圖目標匹配圖像，對左視圖目標匹配圖像和右視圖精確匹配圖像的坐標進行作差，得到雙目視差；

其中，所述第四步驟和第五步驟中獲取匹配圖像的步驟包括：獲取基礎區域的左上端點坐標(x_lt,y_lt)、右下端點坐標(x_rd,y_rd)，將候選區域內以左上端點坐標為(2x_lt-Δx,2y_lt-Δy)、右下端點坐標為(2x_rd+Δx,y_rd+Δy)圍成的矩形區域作為匹配圖像；其中，Δx、Δy分別表示x坐標、y坐標的外擴值。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述滑動窗口匹配法包括：按照模板的寬度和高度，在匹配圖像內建立滑動窗口；從最小角度到最大角度，分別對模板做旋轉處理，得到不同角度的旋轉模板；滑動窗口按照從上到下、從左到右在匹配圖像中進行滑動，依次得到不同基準點的滑動窗口圖像；分別計算不同角度的旋轉模板與不同基準點的滑動窗口圖像的NCC相似度，將最大NCC相似度對應的旋轉模板的角度標作為最優旋轉角度，將最大NCC相似度的滑動窗口作為最優匹配窗口。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述NCC相似度的計算公式為其中，S^i,j(s,t)表示以坐標點(i,j)為起點的滑動窗口中坐標點為(s,t)的灰度值，E(S^i,j)表示以坐標點(i,j)為起點的滑動窗口的平均灰度值，T(s,t)表示模板中坐標點為(s,t)的灰度值，E(T)表示模板的平均灰度值，M和N分別表示滑動窗口的寬度和高度。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一角度的取值范圍為-180°～-1°，所述第二角度的取值范圍為1°～180°；所述調整角度的取值范圍為1°～30°；所述Δx的取值范圍為4～20，所述Δy的取值范圍為4～20。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第三匹配區域的基準點包括以下的一種：第三匹配區域的左上端點、第三匹配區域的右上端點、第三匹配區域的左下端點、第三匹配區域的右下端點、第三匹配區域的中心點。