一种双目视差计算方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113989347A(43)申请公布日2022.01.28(21)申请号202111316815.7(22)申请日2021.11.09(71)申请人北京智芯原动科技有限公司地址100083北京市海淀区中关村东路18号1号楼C1203-8(72)发明人韩成班华忠王正崔凯(51)Int.Cl.G06T7/55(2017.01)权利要求书4页说明书9页附图2页(54)发明名称一种双目视差计算方法及装置(57)摘要本发明提供了一种双目视差计算方法，该方法包括：通过双目相机，获取左视图目标图像和右视图；做下采样处理，获取左视图目标中层图像、左视图目标上层图像、右视图中层图像、右视图上层图像；依次以左视图目标上层图像、左视图目标中层图像、左视图目标图像作为模板，采用滑动窗口匹配法，以获取第三旋转度和第三匹配区域的基准点；进行多元函数拟合，找到精确匹配坐标和精确旋转度，获取右视图精确匹配图像；根据精确旋转度，获取左视图目标匹配图像，对左视图目标匹配图像和右视图精确匹配图像的坐标进行作差，得到双目视差。与现有技术相比，本发明能快速地计算双目视差，且准确率高。CN113989347ACN113989347A权利要求书1/4页1.一种双目视差计算方法，其特征在于，该方法包括：第一步骤，针对目标，通过双目相机，获取含有目标的左视图和右视图；对左视图进行目标检测，获取左视图目标图像；第二步骤，分别对左视图目标图像做2倍、4倍的下采样处理，获取左视图目标中层图像、左视图目标上层图像；分别对右视图做2倍、4倍的下采样处理，获取右视图中层图像、右视图上层图像；第三步骤，以左视图目标上层图像作为模板，右视图上层图像作为匹配图像，将第一角度作为最小角度，将第二角度作为最大角度，采用滑动窗口匹配法，获取最优旋转角度记为第一旋转度，获取最优匹配窗口记为第一匹配区域；第四步骤，以右视图中层图像为候选图像，以第一匹配区域为基础区域，将基础区域的坐标扩大2倍并进行外扩，在候选图像中所围成的矩形区域作为匹配图像；以左视图目标中层图像作为模板，将第一旋转度减去调整角度作为最小角度，将第一旋转度加上调整角度作为最大角度，采用滑动窗口匹配法，获取最优旋转角度记为第二旋转度，获取最优匹配窗口记为第二匹配区域；第五步骤，以右视图为候选图像，以第二匹配区域为基础区域，将基础区域的坐标扩大2倍并进行外扩，在候选图像中所围成的矩形区域作为匹配图像；以左视图目标图像作为模板，将第二旋转度减去调整角度作为最小角度，将第二旋转度加上调整角度作为最大角度，采用滑动窗口匹配法，获取最优旋转角度记为第三旋转度，获取最优匹配窗口记为第三匹配区域，获取第三匹配区域的基准点；第六步骤，对第三匹配区域的基准点的坐标、第三旋转度进行多元函数拟合，找到精确匹配坐标和精确旋转度，获取右视图精确匹配图像；第七步骤，按照精确旋转度，对左视图目标图像进行旋转，获取左视图目标匹配图像，对左视图目标匹配图像和右视图精确匹配图像的坐标进行作差，得到双目视差；其中，所述第四步骤和第五步骤中获取匹配图像的步骤包括：获取基础区域的左上端点坐标(xlt,ylt)、右下端点坐标(xrd,yrd)，将候选区域内以左上端点坐标为(2xlt‑Δx,2ylt‑Δy)、右下端点坐标为(2xrd+Δx,yrd+Δy)围成的矩形区域作为匹配图像；其中，Δx、Δy分别表示x坐标、y坐标的外扩值。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述滑动窗口匹配法包括：按照模板的宽度和高度，在匹配图像内建立滑动窗口；从最小角度到最大角度，分别对模板做旋转处理，得到不同角度的旋转模板；滑动窗口按照从上到下、从左到右在匹配图像中进行滑动，依次得到不同基准点的滑动窗口图像；分别计算不同角度的旋转模板与不同基准点的滑动窗口图像的NCC相似度，将最大NCC相似度对应的旋转模板的角度标作为最优旋转角度，将最大NCC相似度的滑动窗口作为最优匹配窗口。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述NCC相似度的计算公式为其中，Si,j(s,t)表示以坐标点(i,j)为起点的滑动窗口中坐标点为(s,t)的灰度值，E(Si,j)表示以坐标点(i,j)为起点的滑动窗口的平均灰度值，T(s,t)表示模板中坐标点为(s,t)的灰度值，E(T)表示模板2CN113989347A权利要求书2/4页的平均灰度值，M和N分别表示滑动窗口的宽度和高度。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一角度的取值范围为‑180°～‑1°，所述第二角度的取值范围为1°～180°；所述调整角度的取值范围为1°～30°；所述Δx的取值范围为4～20，所述Δy的取值范围为4～20。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第三匹配区