一种视差图获得方法、基于鱼眼相机的三维模型获得方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种视差图获得方法、基于鱼眼相机的三维模型获得方法及装置，对鱼眼相机对目标场景采集的场景图像组中的图像依次进行单目校正以及双目校正，获得各已校正图像对，再对各已校正图像对中的第一待匹配图像划分为内部平均差异值不大于预设差异阈值的各第一子图，并按照预设的视差值确定顺序在第二待匹配图像中分别确定与各第一子图对应的第二子图，从而根据各第一子图的视差值获得视差图，进而根据视差图进行三维重建，获得与目标场景对应的三维模型。本发明专利技术实施例通过预设差异阈值以及预设视差值确定顺序，可以针对目标场景进行自适应设置，可以使获得的视差图精度更高，从而使得根据视差图进行三维重建获得的三维模型更加精准。三维模型更加精准。三维模型更加精准。

【技术实现步骤摘要】
一种视差图获得方法、基于鱼眼相机的三维模型获得方法及装置


[0001]本专利技术涉及图像建模
，特别是涉及一种视差图获得方法、基于鱼眼相机的三维模型获得方法及装置。

技术介绍

[0002]如今，鱼眼相机作为一种使用焦距极短并且视角可达180度以上的鱼眼镜头组成的相机，可以广泛应用在各种场景中。
[0003]基于鱼眼相机拍摄的图像视角大的特点，如果能使用鱼眼相机获得的图像进行建模获得模型，将缩短图像建模的时间，提高图像建模的效率。
[0004]然而，由于鱼眼相机的成像原理与常规相机的成像原理存在显著差异，对于鱼眼相机获得的图像，如果直接使用在常规相机拍摄的图像上使用的建模方法进行建模，获得的模型误差大，精度低，无法达到使用要求。

技术实现思路

[0005]鉴于上述问题，本专利技术提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种视差图获得方法、基于鱼眼相机的三维模型获得方法及装置，技术方案如下：
[0006]一种视差图获得方法，包括：
[0007]获得第一待匹配图像和第二待匹配图像；
[0008]将所述第一待匹配图像划分为M
×
N个第一子图；
[0009]分别确定各第一子图的内部平均差异值；
[0010]将所述各第一子图的内部平均差异值分别与预设差异阈值比较，将内部平均差异值大于所述预设差异阈值的第一子图继续划分为M
×
N张第一子图，直至各第一子图的内部平均差异不大于所述预设差异阈值时，确定划分完成；r/>[0011]按照预设的视差值确定顺序，依次对划分完成后的第一子图进行如下处理：在所述第二待匹配图像中确定与该第一子图对应的至少一个第二子图，根据该第一子图和该至少一个第二子图，确定该第一子图的视差值；
[0012]根据各第一子图的视差值，获得视差图。
[0013]可选的，所述按照预设视差值确定顺序，依次对划分完成后的第一子图进行如下处理：在所述第二待匹配图像中确定与该第一子图对应的至少一个第二子图，根据该第一子图和该至少一个第二子图，确定该第一子图的视差值，包括：
[0014]根据所述预设视差值确定顺序，确定所述第一待匹配图像中预设目标初始位置上的第一子图：按照预设初始平移量，在所述第二待匹配图像中确定与该第一子图对应的一个第二子图，确定该第一子图与该第二子图之间的平均像素误差，若该平均像素误差小于预设误差阈值时，确定该第一子图与该第二子图之间的平移量为该第一子图的视差值，若该平均像素误差不小于所述预设误差阈值时，确定该第二子图是否为所述第二待匹配图像
中最后一个与该第一子图对应的第二子图，如果是，则确定该第一子图与该第一子图对应的各第二子图之间最小的平均像素误差对应的第二子图之间的平移量为该第一子图的视差值，否则，在所述第二待匹配图像中确定与该第二子图相邻且位于同一纵坐标的另一个与该第一子图对应的第二子图，返回执行所述确定该第一子图与该第二子图之间的平均像素误差的步骤。
[0015]可选的，所述按照预设视差值确定顺序，依次对划分完成后的第一子图进行如下处理：在所述第二待匹配图像中确定与该第一子图对应的至少一个第二子图，根据该第一子图和该至少一个第二子图，确定该第一子图的视差值，包括：
[0016]根据所述预设视差值确定顺序，依次对所述第一待匹配图像中非预设目标初始位置上的第一子图：将该第一子图之前的另一个第一子图的视差值作为当前平移量，按照所述当前平移量，在所述第二待匹配图像中确定与该第一子图对应的一个第二子图，确定该第一子图与该第二子图之间的平均像素误差，若该平均像素误差小于预设误差阈值时，确定该第一子图与该第二子图之间的平移量为该第一子图的视差值，若该平均像素误差不小于所述预设误差阈值时，确定该第二子图是否为所述第二待匹配图像中最后一个与该第一子图对应的第二子图，如果是，则确定该第一子图与该第一子图对应的各第二子图之间最小的平均像素误差对应的第二子图之间的平移量为该第一子图的视差值，否则，在所述第二待匹配图像中确定与该第二子图相邻且位于同一纵坐标的另一个与该第一子图对应的第二子图，返回执行所述确定该第一子图与该第二子图之间的平均像素误差的步骤。
[0017]可选的，所述预设目标初始位置为所述第一待匹配图像的左上角。
[0018]可选的，所述分别确定各第一子图的内部平均差异值，包括：
[0019]通过公式：
[0020][0021]分别确定各第一子图的内部平均差异值，其中，MSE1为第一子图的内部平均差异值，S为该第一子图内部所有的像素点，[S]为该第一子图内部的像素点个数，K为该第一子图的区域范围，(m,n)为该第一子图内部的像素点在图像像素坐标系下的坐标，f1(m,n)为该第一子图内部的像素点(m,n)的像素值，为该第一子图内部各像素点的平均像素值。
[0022]可选的，所述确定该第一子图与该第二子图之间的平均像素误差，包括：
[0023]通过公式：
[0024][0025]确定该第一子图与该第二子图之间的平均像素误差，其中，MSE2为该第一子图与该第二子图之间的平均像素误差，(m,n)为该第一子图内部的像素点在图像像素坐标系下的坐标，f1(m,n)为该第一子图内部的像素点(m,n)的像素值，i为在图像像素坐标系下该第二子图相对于该第一子图的水平平移量，j为在图像像素坐标系下该第二子图相对于该第一子图的垂直平移量，(m+i,n+j)为像素点(m,n)在该第二子图对应的像素点的坐标，f2(m+i,n+j)为该第二子图内部的像素点(m+i,n+j)的像素值。
[0026]一种基于鱼眼相机的三维模型获得方法，包括：
[0027]获得至少一个鱼眼相机对目标场景采集的场景图像组；
[0028]根据各所述鱼眼相机相匹配的单目校正参数，分别对各所述鱼眼相机采集的所述场景图像组进行单目校正，获得至少一个单目校正图像组；
[0029]将各单目校正图像组中采集时刻相同的两个图像确定为待校正图像对，对各所述待校正图像对使用与所述待校正图像对对应的两个所述鱼眼相机相匹配的双目校正参数进行双目校正，获得至少一个已校正图像对，其中，所述已校正图像对包括第一待匹配图像和第二待匹配图像；
[0030]使用上述任一项所述视差图获得方法，对各已校正图像对进行图像匹配，获得至少一个视差图；
[0031]根据与所述待校正图像对对应的两个所述鱼眼相机相匹配的双目校正参数以及所述至少一个视差图进行三维重建，获得与所述目标场景对应的三维模型。
[0032]可选的，所述至少一个鱼眼相机中的各鱼眼相机的相对位置固定。
[0033]一种视差图获得装置，包括：待匹配图像获得单元、第一划分单元，内部平均差异值确定单元、第二划分单元、视差值确定单元以及第一视差图获得单元，
[0034]所述待匹配图像获得单元，用于获得第一待匹配图像和第二待匹配图像；
[0035]所述第一划分单元，用于将所述第一待匹配图像划分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种视差图获得方法，其特征在于，包括：获得第一待匹配图像和第二待匹配图像；将所述第一待匹配图像划分为M
×
N个第一子图；分别确定各第一子图的内部平均差异值；将所述各第一子图的内部平均差异值分别与预设差异阈值比较，将内部平均差异值大于所述预设差异阈值的第一子图继续划分为M
×
N张第一子图，直至各第一子图的内部平均差异不大于所述预设差异阈值时，确定划分完成；按照预设的视差值确定顺序，依次对划分完成后的第一子图进行如下处理：在所述第二待匹配图像中确定与该第一子图对应的至少一个第二子图，根据该第一子图和该至少一个第二子图，确定该第一子图的视差值；根据各第一子图的视差值，获得视差图。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照预设视差值确定顺序，依次对划分完成后的第一子图进行如下处理：在所述第二待匹配图像中确定与该第一子图对应的至少一个第二子图，根据该第一子图和该至少一个第二子图，确定该第一子图的视差值，包括：根据所述预设视差值确定顺序，确定所述第一待匹配图像中预设目标初始位置上的第一子图：按照预设初始平移量，在所述第二待匹配图像中确定与该第一子图对应的一个第二子图，确定该第一子图与该第二子图之间的平均像素误差，若该平均像素误差小于预设误差阈值时，确定该第一子图与该第二子图之间的平移量为该第一子图的视差值，若该平均像素误差不小于所述预设误差阈值时，确定该第二子图是否为所述第二待匹配图像中最后一个与该第一子图对应的第二子图，如果是，则确定该第一子图与该第一子图对应的各第二子图之间最小的平均像素误差对应的第二子图之间的平移量为该第一子图的视差值，否则，在所述第二待匹配图像中确定与该第二子图相邻且位于同一纵坐标的另一个与该第一子图对应的第二子图，返回执行所述确定该第一子图与该第二子图之间的平均像素误差的步骤。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照预设视差值确定顺序，依次对划分完成后的第一子图进行如下处理：在所述第二待匹配图像中确定与该第一子图对应的至少一个第二子图，根据该第一子图和该至少一个第二子图，确定该第一子图的视差值，包括：根据所述预设视差值确定顺序，依次对所述第一待匹配图像中非预设目标初始位置上的第一子图：将该第一子图之前的另一个第一子图的视差值作为当前平移量，按照所述当前平移量，在所述第二待匹配图像中确定与该第一子图对应的一个第二子图，确定该第一子图与该第二子图之间的平均像素误差，若该平均像素误差小于预设误差阈值时，确定该第一子图与该第二子图之间的平移量为该第一子图的视差值，若该平均像素误差不小于所述预设误差阈值时，确定该第二子图是否为所述第二待匹配图像中最后一个与该第一子图对应的第二子图，如果是，则确定该第一子图与该第一子图对应的各第二子图之间最小的平均像素误差对应的第二子图之间的平移量为该第一子图的视差值，否则，在所述第二待匹配图像中确定与该第二子图相邻且位于同一纵坐标的另一个与该第一子图对应的第二子图，返回执行所述确定该第一子图与该第二子图之间的平均像素误差的步骤。
4.根据权利要求2至3中任一所述的方法，其特征在于，所述预设目标初始位置为所述第一待匹配图像的左上角。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别确定各第一子图的内部平均差异值，包括：通过公式：分别确定各第一子图的内部平均差异值，其中，MSE1为第一子图的内部平均差异值，S为该第一子图内部所有的像素点，[S]为该第一子图内部的像素点个数，K为该第一子图的区域范围，(m,n)为该第一子图内部的像素点在图像像素坐标系下的坐标，f1(m,n)为该第一子图内部的像素点(m,n)的像素值，为该第一子图内部各像素点的平均像素值。6.根据权利要求2至3中任一所述的方法，其特征在于，所述确定该第一子图与该第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志勇，裘坤，周曼，王德磊，杨鲁江，
申请(专利权)人：浙江中控技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：