配置视差值的方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种配置视差值的方法和系统，该方法包括：根据关于参考图像的包括所述初始视差值的空间变化特性的特征，将所述参考图像分割为多个块，所述多个块的至少一个块中的至少一部分点的所述特征符合预定规则；以及分析所述多个块的至少一个块中的各个初始视差值，向所述至少一个块中的一个或多个点重新分配视差值。根据本发明专利技术的各个实施例，可以更准确地配置视差值。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种配置视差值的方法和系统，该方法包括：根据关于参考图像的包括所述初始视差值的空间变化特性的特征，将所述参考图像分割为多个块，所述多个块的至少一个块中的至少一部分点的所述特征符合预定规则；以及分析所述多个块的至少一个块中的各个初始视差值，向所述至少一个块中的一个或多个点重新分配视差值。根据本专利技术的各个实施例，可以更准确地配置视差值。【专利说明】配置视差值的方法和系统
本专利技术一般涉及图像处理领域，且更具体地，涉及一种在立体匹配中配置视差值 的方法和系统。
技术介绍
立体视觉近年来成为计算机视觉领域最热门的研究课题之一。立体视觉的基本原 理是结合两个(双目）或更多视点的信息，以获得不同视角下同一物体的图像，并利用三角 测量原理来计算图像的像素点之间的位置偏差，从而获得物体的立体信息。该立体视觉包 括图像获取、摄像机定标、特征提取、立体匹配、深度及内插等处理，其中，立体匹配的目的 是寻求同一空间中的物体在不同视点下拍摄的图像的像素点之间的对应关系。通过立体匹 配技术得到的视差信息(深度信息)可用来估量摄像机和物体之间的相对距离。这些视差信 息能够应用于诸多场合，例如诸如三维电影、机器人、监控、基于三维技术的道路检测、行人 检测、自动驾驶、智能车辆等等。以智能车辆为例，基于由视差信息组成的视差图，能够容易 地检测到行人、车辆、路面、白线和栅栏等对象，从而可以检测目标或对目标进行分类，由此 控制和管理车辆的行驶状况。可见，获得鲁棒和准确的视差图在立体视觉中起着重要的作 用。 当前的立体匹配的技术大致分为两类，一类是基于像素的算法，另一类是基于分 割的算法。 基于像素的算法单独考虑每个像素。例如在XU LI-QUN等人的2011年8月30日 授权的另一美国专利号US8009897B2中公开了一种基于像素的立体匹配方法，其根据灰度 相似性对当前待匹配像素构造连通像素序列，以此作为匹配元素。在该专利中，匹配算法是 基于像素级别的处理方法。由于一些目标的内部缺少纹理信息，例如，道路，单独考虑每个 像素而得到的这些目标的视差图存在有无效区域和噪声过多等问题(如图1A所示)，因此获 得的视差图不够准确。 为了解决基于像素的算法出现的问题，出现了基于分割的立体匹配算法，其首先 基于彩色信息或灰度信息将图像分割为多个区域块，这些区域块具有类似的彩色信息或灰 度信息。分割区域块的目的是使得每个区域块尽可能地对应于实际场景中的每个平面。然 后，利用每个区域块中的有效视差值来估计该区域块中的无效视差值，从而估计该区域块 的视差分布图。如图1B所示，通常，P1是一个有效像素，因为和P2相比，P1距离边缘(区域 块的边界)较近，从而可以很容易并正确找到与它相对应的像素。基于分割的算法在很大程 度上解决了基于像素的算法所存在的问题。尽管基于分割的算法可以解决基于像素的算法 所存在的问题，它带来一个新问题：在一些区域存在严重错误的视差值，具体见图1C，路面 区域的视差图向右倾斜，存在错误。路面区域正确的视差图应该是由很多水平线组成，因为 对于路面区域来说，每条水平线上的深度值是恒定的。出现上述错误的原因是典型的基于 分割的立体匹配算法假设每个区域块都是实际场景中的一个平面，但在图1C的分割结果 中，两个平面(路面和栅栏）被错误地分割到一个区域块中，因此基于分割的算法的立体匹 配是否准确很大程度上取决于区域块的分割是否准确。可见，鲁棒和准确的区域块的分割 在立体匹配和生成视差图中也起着重要作用。 例如在HONG LI等人的2008年2月12日授权的美国专利号US7330593B2中公开 了一种基于分割的立体匹配和生成视差图的方法。其用彩色信息对参考图像进行分割，然 后，用基本的局部立体匹配算法生成初始视差图，然后用平面拟合方法对每个分割的区域 块建立平面模型，最后用置信传播方法生成优化的视差图。但是，该专利只采用彩色信息进 行图像分割，有时彩色信息并不能完全指示像素点是否处于同一平面，例如在彩色信息相 同的两个点有可能来自不同的平面，因此通过该方法分割图像得到的区块块并非都是实际 场景中的一个平面，因此通过该方法获得的视差图也不够准确。 因此，现有的图像分割和生成视差图的技术无法获得较准确的视差图。因此，需要 提供更准确地配置视差图中的视差值的方法和系统。
技术实现思路
鉴于上述现有技术中的问题，本专利技术的目的在于提供更准确地配置视差图中的视 差值的方法和系统。 根据本专利技术的一个方面，提供一种配置视差值的方法，包括：根据关于参考图像的 包括所述初始视差值的空间变化特性的特征，将所述参考图像分割为多个块，所述多个块 的至少一个块中的至少一部分点的所述特征符合预定规则；以及分析所述多个块的至少一 个块中的各个初始视差值，向所述至少一个块中的一个或多个点重新分配视差值。 在一个实施例中，所述初始视差值的空间变化特性可以包括如下中的一种或多 种：所述初始视差值在一个或多个方向上的导数；根据所述初始视差值在两个或更多方向 上的导数，计算得到的视差梯度幅值信息；以及根据所述初始视差值在两个或更多方向上 的导数，计算得到的视差梯度角度信息。 在一个实施例中，所述特征还可以包括灰度信息、彩色信息、纹理信息中的至少一 种。 在一个实施例中，所述预定规则可以包括相同、相差的差值小于预定阈值中的至 少一种。 在一个实施例中，分析所述多个块的至少一个块中的各个初始视差值，向所述至 少一个块中的一个或多个点重新分配视差值的步骤可以包括：根据所述至少一个块中的各 个有效的初始视差值，对所述至少一个块进行平面拟合；以及根据平面拟合的结果，对所述 至少一个块中的一个或多个点计算新的视差值。 在一个实施例中，分析所述多个块的至少一个块中的各个初始视差值，向所述至 少一个块中的一个或多个点重新分配视差值的步骤可以包括：根据所述至少一个块中的各 个有效的初始视差值，计算所述至少一个块的视差值的平均值；以及用所计算的平均值，作 为所述至少一个块中的一个或多个点的视差值。 在一个实施例中，所述一个或多个点可以包括具有无效的初始视差值的点。 在一个实施例中，所述初始视差值在一个或多个方向上的导数可以通过如下方式 计算：针对一个点，通过所述一个或多个方向上的第一预定范围内的一个或多个点的有效 初始视差值与所述点的有效初始视差值的差，计算所述点相对于所述预定范围内的一个或 多个点的各个导数；将所述各个导数求平均以得到所述点处的所述初始视差值在一个或多 个方向上的初步导数。 在一个实施例中，所述初始视差值在一个或多个方向上的初步导数还可以通过如 下方式来优化：对于第二预定范围内的各个点的导数进行均值滤波，并使用均值滤波后的 导数作为所述点处的所述初始视差值在一个或多个方向上的优化导数，其中，所述第二预 定范围内的各个点的导数包括所述各个点的初步导数或优化导数。 根据本专利技术的另一方面，提供一种配置视差值的系统，包括：分割单元，被配置为 根据关于参考图像的包括所述初始视差值的空间变化特性的特征，将所述参考图像分割为 多个块，所述多个块的至少一个块中的至少一部分点的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配置视差值的方法，包括：根据关于参考图像的包括所述初始视差值的空间变化特性的特征，将所述参考图像分割为多个块，所述多个块的至少一个块中的至少一部分点的所述特征符合预定规则；以及分析所述多个块的至少一个块中的各个初始视差值，向所述至少一个块中的一个或多个点重新分配视差值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘振华，刘媛，师忠超，王刚，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：发明
国别省市：日本;JP