[发明专利]立体图像匹配方法及其设备

权利要求书

1.一种立体图像匹配设备，所述设备包括：

代价计算单元，用于计算参考图像的像素与目标图像的像素之间的匹配代价，其中，代价计算单元分别计算参考图像的像素与目标图像的像素之间的非参数统计代价函数和彩色平均绝对差值函数，并将所述非参数统计代价函数与彩色平均绝对差值函数进行线性组合，以将组合的结果作为参考图像的像素与目标图像的像素之间的匹配代价；

代价聚集单元，用于将由代价计算单元计算出的参考图像的像素与目标图像的像素之间的匹配代价进行聚集；以及

视差确定单元，用于基于代价聚集单元对匹配代价进行聚集的结果来确定参考图像的像素到目标图像的视差，以实现立体图像匹配。

2.如权利要求1所述的设备，其中，所述代价聚集单元针对参考图像中的每个像素确定该像素的动态支持域，在确定的每个动态支持域中，将由代价计算单元计算出的参考图像的像素与目标图像的像素之间的匹配代价进行聚集。

3.如权利要求1所述的设备，其中，所述视差确定单元构建附带深度平滑性约束的匹配代价的全局能量，并将使全局能量取得最小值的视差级别集合确定为最终的立体图像匹配视差图。

4.如权利要求3所述的设备，其中，所述代价聚集单元包括：

像素动态支持域构建单元，用于针对参考图像中的每个像素构建动态支持域；

动态支持域代价聚集单元，用于针对构建的每个动态支持域，对其中的所有像素进行代价聚集。

5.如权利要求3所述的设备，还包括：视差图细化单元，用于对由视差确定单元输出的视差图进行细化处理。

6.如权利要求5所述的设备，其中，所述视差图细化单元包括以下项中的至少一个：

遮挡点处理单元，用于检测视差图中的遮挡点，利用遮挡点周围的图像来估计遮挡点的视差；

非连续边界修正单元，用于在视差图中检测视差值出现跳变的非连续边界，对于非连续边界上的像素，利用在所述非连续边界两侧与所述像素间隔一定距离的像素来重新确定非连续边界上的像素的视差；

子像素级差值单元，用于对视差图进行子像素级别的差值运算。

7.如权利要求1所述的设备，其中，在所述线性组合中，所述非参数统计代价函数与彩色平均绝对差值函数之间的比例基于每个像素的局部纹理、局部梯度和/或匹配置信信息来自适应性地设置。

8.一种立体图像匹配方法，所述方法包括：

计算参考图像的像素与目标图像的像素之间的匹配代价，其中，分别计算参考图像的像素与目标图像的像素之间的非参数统计代价函数和彩色平均绝对差值函数，并将所述非参数统计代价函数与彩色平均绝对差值函数进行线性组合，以将组合的结果作为参考图像的像素与目标图像的像素之间的匹配代价；

将计算出的参考图像的像素与目标图像的像素之间的匹配代价进行聚集；以及

基于对匹配代价进行聚集的结果来确定参考图像的像素到目标图像的视差，以实现立体图像匹配。

9.如权利要求8所述的方法，其中，进行聚集的步骤包括：针对参考图像中的每个像素确定该像素的动态支持域，在确定的每个动态支持域中，将计算出的参考图像的像素与目标图像的像素之间的匹配代价进行聚集。

10.如权利要求8所述的方法，其中，确定视差的步骤包括：构建附带深度平滑性约束的匹配代价的全局能量，并将使全局能量取得最小值的视差级别集合确定为最终的立体图像匹配视差图。

11.如权利要求10所述的方法，还包括：对最终的立体图像匹配视差图进行细化处理。

12.如权利要求11所述的方法，其中，对最终的立体图像匹配视差图进行细化处理的步骤包括以下步骤中的至少一个：

检测视差图中的遮挡点，利用遮挡点周围的图像来估计遮挡点的视差；

在视差图中检测视差值出现跳变的非连续边界，对于非连续边界上的像素，利用在所述非连续边界两侧与所述像素间隔一定距离的像素来重新确定非连续边界上的像素的视差；

对视差图进行子像素级别的差值运算。