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配置视差值的方法和系统。在一个实施例中，该方法可以包括：获取参考图像；将获取的参考图像分割为多个区域；对分割得到的多个区域进行分类；基于分类结果为每个区域内的像素分配视差值。根据本发明专利技术提供的配置视差值的方法和系统，可以更准确地配置视差值，获得准确并且稠密的视差图像。

【技术实现步骤摘要】
配置视差值的方法和系统
本专利技术涉及图像处理领域，更具体地涉及配置视差值的方法和系统。
技术介绍
近年来，立体视觉技术获得广泛关注。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，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。这些视差信息可以应用于诸多场合，例如三维电影、机器人、监控、基于三维技术的道路检测、行人检测、自动驾驶、智能车辆控制等等。例如，在智能车辆控制中，基于通过视差信息获得的视差图，可以很容易地检测到路面、白线和栅栏，从而检测包括行人和车辆等目标，以便基于检测结果对车辆进行智能控制。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。通常，立体匹配技术可以分成两类，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。如图1所示，基于像素的算法为像素P和Q单独寻找对应像素，实际上，P和Q均位于路面区域，它们的视差值之间满足某种特定关系。基于像素的算法需要很长的处理时间。另外一种常用的算法是基于分割的算法。图像分割是基于分割的算法的基本模块，该算法的基本思想是对同一区域块内的所有像素一起进行考虑，即利用区域块内有效像素的视差值来估计每个区域块的视差分布。图2为典型的基于分割的立体匹配算法的系统框图，该算法包括对参考图像进行分割，根据参考图像和目标图像计算初始视差值获得初始视差图像，对每个分割的区域块计算视差值从而利用计算的视差值更新初始视差图像来获得视差图像。例如，题为“Segmentbasedimagematchingmethodandsystem”的美国专利US7330593B2公开了一种图像匹配方法，其中用彩色信息对参考图像进行分割，通过基本的局部立体匹配算法生成一幅初始视差图像，采用平面拟合方法对分割的每个区域进行建模并利用置信传播方法生成最优的视差图。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：处理时间过长。但是，基于分割的算法带来一个新问题：在一些区域存在严重错误的视差值。以路面区域为例，如图3所示，根据典型的基于分割的算法获得的路面区域的视差图向右倾斜，存在错误。根据“ACompleteU-V-DisparityStudyforStereovisionBased3DDrivingEnvironmentAnalysis”ZhenchengHu,FranciscoLamosaandKeiichiUchimura，DepartmentofComputerScience,KumamotoUniversity,Japan，GraduateSchoolofScienceandTechnology,KumamotoUniversity,Japan，因为对于路面区域来说，每条水平线上的深度值是恒定的，所以对于路面区域的正确的视差图应该是由很多水平线组成。由此可见，典型的基于分割的立体匹配算法有些盲目，对初始视差图像过于依赖，得到的视差图可能不够准确。如图4所示，如果初始视差图像中有特别多噪声点，就会产生错误的视差图。因此，需要提供能够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
考虑到以上问题，本申请提出了基于分类的视差图配置方法及装置，其利用更加鲁棒的方法获得更加准确的稠密视差图。根据本专利技术的一个方面，提供了配置视差值的方法，该方法可以包括：获取参考图像；将获取的参考图像分割为多个区域；对分割得到的多个区域进行分类；基于分类结果为每个区域内的像素分配视差值。可选地，对分割得到的多个区域进行分类的步骤可以包括：建立不同平面类型的视差分布模型；对于分割得到的每个区域计算与每个平面类型的视差分布模型对应的参数；基于每个区域的各个参数确定该区域所属于的平面类型。可选地，基于分类结果为每个区域内的像素分配视差值的步骤可以包括：根据每个区域所属于的平面类型，利用与该平面类型相对应的视差分布模型来计算该区域内的像素点的视差值。可选地，建立不同平面类型的视差分布模型可以包括：建立与第一平面类型对应的第一视差分布模型；建立与第二平面类型对应的第二视差分布模型；建立与第三平面类型对应的第三视差分布模型。对于分割得到的每个区域计算参数可以包括：对每个区域分别计算与第一视差分布模型对应的第一参数、与第二视差分布模型对应的第二参数以及与第三视差分布模型对应的第三参数。可选地，基于每个区域的各个参数确定该区域所属于的平面类型的步骤可以包括：如果任意区域的第一参数小于预定阈值并且该第一参数充分小于该区域的第二参数，则确定该区域属于第一平面类型；如果该区域的第二参数小于该预定阈值并且该第二参数充分小于该第一参数，则确定该区域属于第二平面类型；否则，确定该区域属于第三平面类型。可以基于该区域的第三参数设置该预定阈值。可选地，该方法还可以包括：获取与该参考图像对应的初始视差图。计算与第一视差分布模型对应的第一参数的步骤可以包括：扫描每个区域的每一行像素以从所述初始视差图获得每一行像素的有效视差值的直方图；获得每一行像素的有效视差值的直方图的峰值；按照第一视差分布模型，利用每一行像素的纵坐标和与该直方图峰值对应的初始视差值形成的点对拟合出该区域的第一视差分布表达式；根据该区域的第一视差分布表达式，计算该区域的第一参数。有效视差值是大于零的视差值可选地，计算与第二视差分布模型对应的第二参数的步骤可以包括：扫描每个区域的每一列像素点以从所述初始视差图获得每一列像素的有效视差值的直方图；获得每一列像素的有效视差值的直方图的峰值；按照第二视差分布模型，利用每一列像素的横坐标和与直方图峰值对应的视差值形成的点对拟合出该区域的第二视差分布表达式；根据该区域的第二视差分布表达式，计算该区域的第二参数。可选地，计算与第三视差分布模型对应的第三参数的步骤可以包括：扫描每个区域内的所有像素以从所述初始视差图获得所有像素的有效视差值；按照第三视差分布模型，利用每个区域内具有有效视差值的所有像素的横坐标、纵坐标以及相应的有效视差值拟合出该区域的第三视差分布表达式，根据该区域的第三视差分布表达式，计算该区域的第三参数。可选地，根据每个区域所属于的平面类型，利用与该平面类型相对应的视差分布模型来计算该区域内的像素点的视差值的步骤可以包括：如果任意区域被分类为第一平面类型，则根据该区域的第一视差分布表达式计算该区域内的像素点的视差值，作为分配给所述像素点的视差值，如果该区域被分类为第二平面类型，则根据该区域的第二视差分布表达式计算该区域内的像素点的视差值，作为分配给所述像素点的视差值，如果该区域被分类为第三平面类型，则根据该区域的第三视差分布表达式计算该区域内的像素点的视差值，作为分配给所述像素点的视差值。根据本专利技术的上述实施例，将参考图像划分成多个区域并对它们进行分类，并根据不同的类别采用不同的视差值配置方法，从而能够自适应地选择该平面类型对应的视差值配置方法配置该区域块内像素的视差值，获得更加准确的视差值。根据本专利技术的另一方面，提供了配置视差值的系统，该系统可以包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配置视差值的方法，包括：获取参考图像；将获取的参考图像分割为多个区域；对分割得到的多个区域进行分类；基于分类结果为每个区域内的像素分配视差值。

【技术特征摘要】
1.一种配置视差值的方法，包括：获取参考图像；将获取的参考图像分割为多个区域；对分割得到的多个区域进行分类；基于分类结果为每个区域内的像素分配视差值，其中对分割得到的多个区域进行分类的步骤包括：建立不同平面类型的视差分布模型，其中建立所述不同平面类型的所述视差分布模型包括：建立与第一平面类型对应的第一视差分布模型；建立与第二平面类型对应的第二视差分布模型；建立与第三平面类型对应的第三视差分布模型；对于分割得到的每个区域计算与每个平面类型的视差分布模型对应的参数，其中计算所述参数的步骤包括：对每个区域分别计算与第一视差分布模型对应的第一参数、与第二视差分布模型对应的第二参数以及与第三视差分布模型对应的第三参数；基于每个区域的各个参数确定该区域所属于的平面类型，其中确定所述平面类型的步骤包括：如果任意区域的第一参数小于预定阈值并且该第一参数充分小于该区域的第二参数，则确定该区域属于第一平面类型；如果该区域的第二参数小于该预定阈值并且该第二参数充分小于该第一参数，则确定该区域属于第二平面类型；否则，确定该区域属于第三平面类型，其中，基于该区域的第三参数设置该预定阈值。2.如权利要求1所述的方法，其中基于分类结果为每个区域内的像素分配视差值的步骤包括：根据每个区域所属于的平面类型，利用与该平面类型相对应的视差分布模型来计算该区域内的像素点的视差值。3.如权利要求1所述的方法，还包括：获取与该参考图像对应的初始视差图，其中，计算与第一视差分布模型对应的第一参数的步骤包括：扫描每个区域的每一行像素以从所述初始视差图获得每一行像素的有效视差值的直方图；获得每一行像素的有效视差值的直方图的峰值；按照第一视差分布模型，利用每一行像素的纵坐标和与该直方图峰值对应的初始视差值形成的点对拟合出该区域的第一视差分布表达式；根据该区域的第一视差分布表达式，计算该区域的第一参数，其中，有效视差值是大于零的视差值。4.如权利要求3所述的方法，其中，计算与第二视差分布模型对应的第二参数的步骤包括：扫描每个区域的每一列像素点以从所述初始视差图获得每一列像素的有效视差值的直方图；获得每一列像素的有效视差值的直方图的峰值；按照第二视差分布模型，利用每一列像素的横坐标和与直方图峰值对应的视差值形成的点对拟合出该区域的第二视差分布表达式；根据该区域...

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