计算视差的方法和装置的制造方法_2

文档序号:9688340阅读:来源:国知局
获取该可靠像素点的基准图像运动信息,并且根据第一参考图像顿和 第二参考图像顿获取与该可靠像素点对应的参考像素点的参考图像运动信息。在步骤S302 中,可分别确定基准图像运动信息和参考图像运动信息是否在预定信息范围内。此外,当基 准图像运动信息和参考图像运动信息都在预定信息范围内时,在步骤S303中可将该可靠 像素点确定为选取像素点。
[0026] 例如,可根据第一基准图像顿中可靠像素点的位置坐标和第二基准图像顿中该可 靠像素点的对应像素点的位置坐标,计算从该可靠像素点到该可靠像素点的对应像素点在 水平方向上和垂直方向上的位移(Vx,Vy),并且将该位移的幅度magy作为基准图像运动信 息;此外根据第一参考图像顿中参考像素点的位置坐标和第二参考图像顿中该参考像素点 的对应像素点的位置坐标,计算从该参考像素点到该参考像素点的对应像素点在水平方向 上和垂直方向上的位移扣x,Uy),并且将该位移的幅度mag。作为参考图像运动信息。可通 过W下公式似来计算magy :
[0027]
(2),
[0028] 并且可通过W下公式(3)来计算mag。:
[0029]
... ... (3)
[0030] 可分别确定幅度magv和mag。是否在预定位移范围内。并且当幅度magv和magu 在预定位移范围内时,将该可靠像素点确定为选取像素点。
[0031] 返回图2,在步骤S204中,对于每个选取像素点,在当前时刻拍摄的第二图像顿中 确定该选取像素点的对应像素点的视差计算范围。根据本发明的一个示例,可根据选取像 素点的在第一图像顿中的位置坐标和该选取像素点的对应像素点在第二图像顿中的位置 坐标确定视差计算范围。例如,假设立体相机为双目相机,一选取像素点的在第一基准图像 顿中的在水平方向上的坐标为Px(t-l),该选取像素点的参考像素点在第一参考图像顿中 的在水平方向上的坐标为妃(t-1),该选取像素点的对应像素点的在第二基准图像顿中的 在水平方向上的坐标为Px(t),并且该选取像素点的对应像素点在第二参考图像顿中相应 位置的在水平方向上的坐标为妃(t)。可根据像素点在水平方向上的坐标确定视差计算范 围[d (t-1), d (t)],其中 d (t-1) = I Px (t-1) -Qx (t-1) I,并且 d (t) = I Px (t) -Qx (t) I。此外 优选地,视差计算范围可W是[d(t-l)-A,d(t) + A],其中Δ为噪声容限。
[0032] 然后,在步骤S205中,根据每个选取像素点的视差计算范围,计算该选取像素点 在第二图像顿中的视差。可根据视差计算范围采用上述SGM方法计算第二图像顿中像素点 的视差。
[0033] 此外,对于在第二图像顿中的除了选取像素点的对应像素点W外的每个剩余像 素点,可根据预定视差范围计算该剩余像素点在第二图像顿中的视差,其中每个对应像素 点的视差计算范围比预定视差范围小。例如如上所述,在SGM方法中,预定视差范围为 [0,cLJ,而根据本发明实施例确定的视差计算范围为[d(t-l),d(t)]。根据本发明实施例 确定的坐标确定视差计算范围显然小于预定视差范围。
[0034] 在上述本发明实施例提供的计算视差的方法中,可选择在前一时刻拍摄的图像顿 中具有可靠视差的像素点,在当前时刻拍摄的图像顿中确定与被选取的像素点对应的像素 点,并且在特定的视差计算范围内计算送些对应的像素点的视差,从而可W更加快速地得 到准确的视差。
[0035] 图4是示出了通过上述本发明实施例提供的视差计算的方法获得的示例性视差 图400。图4中的视差图400与图1中的视差图100针对类似的场景。与图1所示的视差 图100中的车辆110和墙壁120相比,在通过上述本发明实施例提供的视差计算的方法获 得的示例性视差图400中,车辆410和墙壁420上的噪声明显减少了。也就是说,与传统视 差获得方法相比,通过上述本发明实施例提供的视差计算的方法能够快速地获得更加准确 的视差。
[0036] 根据上述实施例提供的计算视差的方法可在连续拍摄的视频图像中使用。具体 地,可对于视频图像中除了的首个图像顿W外的各个图像顿分别使用上述实施例提供的计 算视差的方法,W获得各个图像顿所对应的视差图,并且随着使用次数的增加,视差计算速 度和准确性不断提高。
[0037] 下面,参照图5说明本发明的实施例的计算视差的装置。图5是示出了根据本发明 的一个实施例的计算视差的装置500的示范性结构框图。如图5中所示,本实施例的计算 视差的装置500包括像素点选择单元510、像素点预测单元520、第一像素点确定单元530、 范围确定单元540和视差计算单元550。计算视差的装置500的各个单元可分别执行上述 图2中的计算视差的方法200的各个步骤/功能。因此,W下仅对计算视差的装置500的 主要部件进行了描述,而省略了 W上已经结合图2描述过的细节内容。
[0038] 例如,像素点选择单元510可根据立体相机在前一时刻拍摄的第一图像顿的视差 图,在第一图像顿中选择其视差可靠的可靠像素点。优选地,可首先对在前一时刻立体相机 拍摄的第一图像顿进行校准,然后使用校准后的图像来计算视差。
[0039] 像素点选择单元510可采用任何已知的视差计算方法。例如,像素点选择单元510 可采用半全局匹配算法(SGM)来计算视差。在SGM算法中,用于计算像素点的视差的搜索 范围[0,cU],其中cU是预先确定的搜索视差的最大阔值。例如,可根据相机拍摄的图片 的尺寸来确定cLx。对于每个像素点均在整个范围[0, dmJ内进行搜索,并将匹配代价曲线 的最低点对应的值作为该像素点最终的视差。然后可判断第一图像顿中的每个像素点的视 差是否可靠。例如,可通过上述公式(1)来确定第一图像顿中的像素点P(t-l)的视差是否 可靠。
[0040] 然后,像素点预测单元520可预测每个可靠像素点在立体相机在当前时刻拍摄的 第二图像顿中的对应像素点。像素点预测单元520可采用例如光流法等任何已知的计算方 法来预测每个可靠像素点在立体相机在当前时刻拍摄的第二图像顿中的对应像素点。
[0041] 第一像素点确定单元530可确定至少一部分可靠像素点为选取像素点。根据本发 明的一个示例,第一像素点确定单元530可将所有像素点选择单元510获得的可靠像素点 都作为选取像素点。此外,根据本发明的另一示例,第一像素点确定单元530可根据运动信 息从像素点选择单元510获得的可靠像素点中选择选取像素点。
[0042] 图6是示出了根据本发明的一个实施例的第一像素点确定单元530的示范性结构 框图。如图6中所示,本实施例的第一像素点确定单元530包括信息获取模块610、信息确 定模块620和第一像素点确定模块630。第一像素点确定单元530的各个模块可分别执行 上述图3中的从可靠像素点中选择选取像素点的方法300的各个步骤/功能。因此,W下 仅第一像素点确定单元530的主要部件进行了描述,而省略了 W上已经结合图3描述过的 细节内容。
[004引如图6所示,信息获取模块610可获取一可靠像素点的运动信息。根据本发明的 一个示例,运动信息可W是在相同坐标系中,一可靠像素点到该可靠像素点的对应像素点 的位移。
[0044] 信息确定模块620可确定所计算的运动信息是否在预定信息范围内。当所计算的 运动信息在预定信息范围内时,第一像素点确定模块630可将该可靠像素点确定为选取像 素点。例如,在运动信息为一可靠像素点到该可靠像素点的对应像素点的位移的情况下,信 息确定模块620可确定所计算的位移量是否在预定位移范围内。例如,可预先设置预定位 移范围不包括幅值小于第一阔值的位移,W去除噪声,并且预定位移范围不包括幅值大于 的第二阔值的位移,W去除运动过大的像素点。并且当所计算的位移量在预定信息范围内 时,第一像素点确定模块630可将该可靠像素点确定为选取像素点。
[0045] 根据本发明的另一示例,立体相机可W是包括两个图像采集单元的双目相机。在 此情况下,立体相机所拍摄的第一图像顿可包括第一基准图像顿和第一参考图像顿,并且
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