图像处理装置、立体摄像装置、移动体、视差计算方法及图像处理方法制造方法及图纸

技术编号：44910841 阅读：12 留言：0更新日期：2025-04-08 18:55

图像处理装置(20)具有通信部(21)和控制部(22)(处理器)。通信部(21)获取由立体摄像机(10)所拍摄的基准图像和参照图像。控制部(22)基于基准图像和参照图像来计算视差。控制部(22)针对每个像素位置计算代价值，该代价值表示基准图像与将参照图像在与立体摄像机(10)的基线长度方向对应的方向上偏移了多个不同的偏移量的多个图像各自的、每个像素位置的差异度。处理器使用动态规划法来汇集代价值，并基于多个不同的偏移量中的每一个的所汇集的代价值，来针对每个像素位置计算视差。多个不同的偏移量取不等间隔的离散值。

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【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及图像处理装置、立体摄像装置、移动体、视差计算方法及图像处理方法。

技术介绍

1、以往，已知有通过由立体摄像机拍摄的两个图像来计算视差，从而计算到被拍摄体的距离的方法。作为求出拍摄的两个图像上的各位置的视差的方法，已知有块匹配的方法(例如，参照专利文献1)。在块匹配的方法中，一边使基准图像的小区域(块)相对于参照图像向与基线长度方向对应的方向移动，一边评价差异度。差异度最小的像素的偏移量相当于视差。在差异度的评价中，使用各像素的亮度差的绝对值的总和(sad：sum ofabsolute difference，绝对误差和)等。

2、然而，在仅使用块匹配的方法中，在拍摄到的图像的纹理比较低的区域(亮度差小的区域)中，无法提取图像的特征，有时难以计算视差。因此，提出了一种基于半全局匹配法(sgm法)等动态规划法的视差推定方法，该方法即使对于纹理比较低的区域也能够计算视差(例如，参照非专利文献1)。

3、另外，在立体摄像机的距离测定中，以像素为单元比较基准图像和参照图像，但在测距对象物位于远距离的情况下，距离测定的分辨率降低。因此，提出了将差异度的分布视为在极小点的周围是对称的形状，以小于1个像素的单位对视差进行插值，来计算距离的方法(例如，参照专利文献2)。

4、另外，在数字立体摄像机中，由于图像中的位置是以像素为单位识别的，因此，不能计算相当于小于1个像素的视差的实际空间的位置。虽然已知进行子像素推定以推定小于1个像素的视差，但是子像素推定可能产生称为像素锁定的系统误差。因此，提出了使

5、现有技术文献

6、专利文献

7、专利文献1：日本特开2000-207695号公报

8、专利文献2：日本特开2000-283753号公报

9、专利文献3：国际公开2004/063991号

10、非专利文献

11、非专利文献1：h.hirschmuller，stereo processing by semiglobal matchingand mutual information，ieee transactions on pattern analysis and machineintelligence，30(2)，328-341，feb.2008

技术实现思路

1、根据本专利技术的第一观点的图像处理装置，具有获取部和处理器。所述获取部获取由立体摄像机所拍摄的基准图像和参照图像。所述处理器基于所述基准图像和所述参照图像来计算视差。所述处理器针对每个像素位置计算代价值，所述代价值表示所述基准图像与将所述参照图像在与所述立体摄像机的基线长度方向对应的方向上偏移了多个不同的偏移量的多个图像各自之间的、每个所述像素位置的差异度。所述处理器使用动态规划法汇集所述代价值，并基于所述多个不同的偏移量中的每一个的所汇集的所述代价值，来针对每个所述像素位置计算视差。所述多个不同的偏移量取不等间隔的离散值。

2、根据本专利技术的第二观点的图像处理装置，具有获取部和处理器。所述获取部获取由立体摄像机所拍摄的基准图像和参照图像。所述处理器基于所述基准图像和所述参照图像来计算视差。所述处理器针对每个像素位置计算第一代价值，所述第一代价值表示所述基准图像与将所述参照图像在与所述立体摄像机的基线长度方向对应的第一方向上偏移了以像素为单位的多个不同的偏移量的多个图像各自之间的、每个所述像素位置的差异度。所述处理器针对每个所述像素位置计算第二代价值，所述第二代价值表示所述基准图像与将该基准图像在所述第一方向上偏移了多个不同的偏移量的多个图像各自之间的、每个所述像素位置的差异度。所述处理器通过使用所述第二代价值，推定使所述第一代价值为最小的小于1个像素的单位的偏移量，来计算每个所述像素位置的视差。

3、根据本专利技术的第三观点的图像处理装置具有：

4、获取部，获取立体摄像机所拍摄的基准图像和参照图像；以及

5、控制部，基于所述基准图像内的检索区域与在所述参照图像内沿着所述立体摄像机的基线长度方向以像素单位进行位移的比较区域之间的多个差异度，生成表示相对于使所述比较区域在所述基线长度方向上移动的移动量的所述检索区域和所述比较区域的差异度的关系的第一拟合函数，基于在使所述基准图像和所述参照图像中的一方在所述基线长度方向上位移了0.5个像素的状态下所述基准图像的检索区域与在所述参照图像内沿着所述基线长度方向以像素单位进行位移的比较区域之间的多个差异度，生成表示相对于使所述比较区域在所述基线长度方向上移动的移动量的所述检索区域和所述比较区域的差异度的关系的第二拟合函数，基于所述第一拟合函数和所述第二拟合函数计算所述检索区域内的被拍摄体像的视差，

6、所述控制部构成为，

7、在所述基准图像内的检索区域的所述基线长度方向侧的边界附近存在与所述基线长度方向交叉的被拍摄体像的轮廓的情况下，排除与向该轮廓所存在的位置的移动量的比较区域的差异度，来生成所述第一拟合函数，

8、在使所述基准图像和所述参照图像中的一方在所述基线长度方向上位移了0.5个像素的状态下的所述基准图像内的检索区域的所述基线长度方向侧的边界附近存在与所述基线长度方向交叉的被拍摄体像的轮廓的情况下，排除与向该轮廓所存在的位置的移动量的比较区域的差异度，来生成所述第二拟合函数。

9、根据本专利技术的第四观点的图像处理装置具有：

10、获取部，获取立体摄像机所拍摄的基准图像和参照图像；以及

11、控制部，基于所述基准图像内的检索区域与在所述参照图像内沿着所述立体摄像机的基线长度方向以像素单位进行位移的比较区域之间的多个差异度，生成表示相对于使所述比较区域在所述基线长度方向上移动的移动量的所述检索区域和所述比较区域的差异度的关系的第一拟合函数，基于所述第一拟合函数的极值和该极值附近的倾斜度中的至少一方，选择基于所述第一拟合函数计算出的视差和使用动态规划法计算出的视差中的任意-个作为所述检索区域内的被拍摄体像的视差。

12、根据本专利技术的第五观点的立体摄像装置，具有立体摄像机和处理器。所述立体摄像机包括拍摄基准图像的第一摄像机和拍摄参照图像的第二摄像机。所述处理器基于所述基准图像和所述参照图像来计算视差。所述处理器针对每个像素位置计算代价值，所述代价值表示所述基准图像与将所述参照图像在与所述立体摄像机的基线长度方向对应的方向上偏移了多个不同的偏移量的多个图像各自之间的、每个所述像素位置的差异度。所述处理器使用动态规划法汇集所述代价值，并基于所述多个不同的偏移量中的每一个的所汇集的所述代价值，来针对每个所述像素位置计算视差。所述多个不同的偏移量取不等间隔的离散值。

13、根据本专利技术的第六观点的立体摄像装置，具有立体摄像机和处理器。所述立体摄像机包括拍摄基准图像的第一摄像本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种图像处理装置，其中，

2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，

3.根据权利要求1或2所述的图像处理装置，其中，

4.根据权利要求3所述的图像处理装置，其中，

5.根据权利要求1至4中任一项所述的图像处理装置，其中，

6.一种图像处理装置，其中，

7.根据权利要求6所述的图像处理装置，其中，

8.根据权利要求7所述的图像处理装置，其中，

9.根据权利要求8所述的图像处理装置，其中，

10.根据权利要求9所述的图像处理装置，其中，

11.根据权利要求7至10中的任一项所述的图像处理装置，其中，

12.根据权利要求7至10中的任一项所述的图像处理装置，其中，

13.根据权利要求12所述的图像处理装置，其中，

14.根据权利要求13所述的图像处理装置，其中，

15.根据权利要求12所述的图像处理装置，其中，

16.根据权利要求15所述的图像处理装置，其中，

17.根据权利要求6至16中

18.一种图像处理装置，其中，

19.根据权利要求18所述的图像处理装置，其中，

20.根据权利要求18或19所述的图像处理装置，其中，

21.一种图像处理装置，其中，

22.根据权利要求21所述的图像处理装置，其中，

23.根据权利要求22所述的图像处理装置，其中，

24.根据权利要求22所述的图像处理装置，其中，

25.根据权利要求21至24中任一项所述的图像处理装置，其中，

26.根据权利要求25所述的图像处理装置，其中，

27.一种立体摄像装置，其中，

28.一种立体摄像装置，其中，

29.一种立体摄像装置，其中，

30.一种立体摄像装置，其中，

31.一种移动体，其中，

32.一种移动体，其中，

33.一种移动体，其中，

34.一种移动体，其中，

35.一种视差计算方法，通过处理器执行，其中，

36.一种视差计算方法，通过处理器执行，其中，

37.一种图像处理方法，其中，

38.一种图像处理方法，其中，

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】