[发明专利]一种视差获取方法、装置和系统

说明书

技术领域

本发明涉及立体视觉技术，尤其涉及一种立体匹配中的视差获取方法、装置和系统。

背景技术

立体匹配是立体视觉研究中的一个热点问题。立体匹配技术用于从立体图像获得三维(3D)图像。立体图像是指，对同一个对象，根据在同一直线上不同位置拍摄的一对二维(2D)图像。立体匹配技术广泛应用于视频监控及视频检测的场景，例如，对铁路、地铁和公交车等公共交通的客流统计系统中。

例如，如果立体图像是由对象左右两侧的两个摄像机拍摄的一对二维图像，左图像和右图像，则左图像和右图像中的一个图像被设置为参考图像，而另一个图像被设置为被匹配图像。对所述对象在空间中相同的点，参考图像和被匹配图像之间的距离(即，坐标差)称为视差。立体匹配技术根据从立体图像获取的视差构造三维图像。

参见专利CN200510060288.2，给出了一种客流检测系统中获取视差以检测目标的方法。现有技术在进行视差获取时，通常按照像素的扫描顺序或不同像素区域在图像中的位置顺序，逐次在固定窗口内根据匹配规则，如绝对值差(SAD)规则，进行视差获取。所有的像素点处于平等的地位，对所有的像素点采用相同的处理方法。

现有技术中的视差获取方法未考虑到不同像素点之间的特点和差异，统一采用相同的处理方法，导致进行视差获取时，搜索范围过大，计算量较大，影响了系统的整体性能。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的实施例提供了一种视差获取方法、装置和系统，能够降低进行立体匹配时的搜索范围，显著减少了获取视差时的计算量，提高了系统的整体性能。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明实施例提供了一种视差获取方法，所述方法包括：

对第一图像和第二图像分别进行关键点提取，获取第一图像关键点和第二图像关键点；

利用所述第一图像关键点和第二图像关键点进行立体匹配，得到第一图像关键点在第二图像关键点中对应的匹配点；

计算所述第一图像关键点的视差并根据所述视差获取视差图。

进一步的，所述方法还包括：

获取在第二图像的第a行中第b列起向第一图像方向一侧的预定范围内的各关键点，其中，所述a和b分别为第一图像中关键点的行坐标和列坐标；

计算所述第一图像关键点(a，b)和所述关键点(a，b)对应的第二图像中各关键点的匹配值；

根据所述匹配值确定第一图像关键点(a，b)在第二图像中的匹配点。

进一步的，包括：

按照扫描顺序，将所述第一图像关键点后的下一个扫描点作为参考点，所述关键点、参考点在第一图像中行坐标和列坐标分别为a和b、a和d；

在第二图像的搜索范围内获取该参考点的匹配点，所述搜索范围是由第a行中从第b-DIF列至第d列构成，其中，DIF为所述第一图像关键点的视差；

计算所述参考点与该参考点的匹配点之间的视差，并将该参考点作为关键点。

进一步的，还包括：

选取第一图像中非关键点(m，n)对应的近邻关键点(o，p)；

在第二图像的第二搜索范围内获取该非关键点的匹配点，所述第二搜索范围是由第m行中从第n-DIF列至第p列构成，其中，DIF为所述第一图像中近邻关键点的视差；

计算所述非关键点与该非关键点的匹配点之间的视差。

其中，提取第一图像和第二图像的图像边缘点作为所述关键点；利用Census准则执行所述第一图像关键点和第二图像关键点的立体匹配。

本发明实施例还提供了一种视差获取装置，所述装置包括：

关键点提取单元，用于对第一图像和第二图像分别进行关键点提取，获取第一图像关键点和第二图像关键点；

关键点匹配单元，用于利用所述第一图像关键点和第二图像关键点进行立体匹配，得到第一图像关键点在第二图像关键点中对应的匹配点；

视差获取单元，用于计算所述第一图像关键点的视差并根据所述视差获取视差图。

进一步的，所述关键点匹配单元，还用于获取在第二图像的第a行中第b列起向第一图像方向一侧的预定范围内的各关键点，其中，所述a和b分别为第一图像中关键点的行坐标和列坐标；计算所述第一图像关键点(a，b)和所述关键点(a，b)对应的第二图像中各关键点的匹配值；根据所述匹配值确定第一图像关键点(a，b)在第二图像中的匹配点。

进一步的，所述视差获取单元包括：