[发明专利]产生深度图像的方法及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种产生深度图像的方法及其系统，尤其涉及一种可快速找到左图像与右图像的对应点的产生深度图像的方法及其系统。

背景技术

深度计算广泛用于各种领域，例如可用于产生三维(3D)立体图像等。对具有两台以上的摄影机或立体摄影机(Stereoscopiccamera)的装置来说，可采用基于视差的深度演算法，以图像视点变化引起的视差为深度计算依据。基于视差的深度演算法利用左右摄影机因拍摄角度不同，同一物体在左右图像中的成像位置不同造成视差产生位移偏差(disparity)，可根据位移偏差来建立一深度图(depthmap)，此深度图包含距物体的距离信息，由此可求得对应物体的深度信息，进而算出与待测物体的距离。之后，此深度图可应用于各种领域，例如图像技术中的自动机器人导航、深度图建立、人/机交谈、监视以及自动对焦系统等等。

也就是说，找深度的问题即为找左右图像中的对应点的问题。然而，为了找出左右图像的对应点，通常需要耗费庞大的计算量才能达成。举例来说，假设一张图像的大小为1280x960个像素，为了求得整张图像的深度值，便需要做1228800次搜索。若最大搜寻值设定为128时，则需要进行1280x960x128＝157286400次搜索才能找出左右图像的对应点的位置，计算复杂度庞大，使得整体处理速度不佳，难以达到即时运算的需求。因此，需要一种可快速找出左右图像的对应点，进而求得深度图的图像深度计算方法及系统。

发明内容

有鉴于此，为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种产生深度图像的方法及其系统，用以快速找出左右图像的对应点，进而求得深度图。

本发明一实施例提供一种产生深度图像的方法，适用于一产生深度图像的系统。方法包括下列步骤。首先，通过位于不同位置的一第一图像捕获装置与一第二图像捕获装置，捕获一目标场景，并产生一第一图像与一第二图像。接着，沿着Y轴方向取样该第一图像与该第二图像，产生一第一特征图像与一第二特征图像，并且沿着X轴方向取样该第一特征图像与该第二特征图像，以产生一第三特征图像与一第四特征图像。其次，搜寻该第三特征图像的一目标点相对于该第四特征图像的一对应点的位置，其中该目标点有一搜寻范围。之后，依据该目标点及其相对的该对应点的位置计算一深度信息，得到一第一深度图像与一第二深度图像。接着，依据该第一深度图像与该第二深度图像，产生一第三深度图像。其中该搜寻范围分为多个搜寻区段，并且每一该搜寻区段具有一对应搜寻频率。

本发明另一实施例提供一种产生深度图像的系统，包括一第一图像捕获装置、一第二图像捕获装置、一存储模块、一取样模块、一搜寻模块以及一图像处理模块。第一图像捕获装置用以捕获一目标场景，并产生一第一图像。第二图像捕获装置用以捕获该目标场景，并产生一第二图像。存储模块耦合于第一图像捕获装置与第二图像捕获装置之间，用以存储第一图像与第二图像。取样模块用以沿着Y轴方向取样第一图像与第二图像，产生一第一特征图像与一第二特征图像，其中取样模块沿着X轴方向取样第一特征图像与第二特征图像，以产生一第三特征图像与一第四特征图像。搜寻模块用以搜寻第三特征图像的一目标点相对于第四特征图像的一对应点的位置，其中目标点有一搜寻范围。图像处理模块耦接于取样模块以及搜寻模块，用以依据目标点及相对的对应点的位置计算一深度信息，得到一第一深度图像与一第二深度图像。其中，图像处理模块依据第一深度图像与第二深度图像，产生一第三深度图像。其中搜寻范围分为多个搜寻区段，并且每一搜寻区段具有一对应搜寻频率。

本发明上述方法可以通过程序码方式收录于实体介质中。当程序码被机器载入且执行时，机器变成用以实行本发明的装置。

本发明的有益效果在于，依据本发明的产生深度图像的方法及其系统，于搜寻通过不同位置的两个图像捕获装置所捕获到的图像的对应点时，采用特定顺序的取样方式，可有效减少需搜寻的目标点，同时维持深度精确度，以较少计算量即可建立深度图，加快搜寻对应点的速度。此外，依据本发明的产生深度图像的方法及其系统，还可进一步分割搜寻范围为多个搜寻区段并赋予每一搜寻区段一个不同搜寻频率，可大幅减少需搜寻的次数，进而提高搜寻效率与加快搜寻速度。再者，依据本发明的产生深度图像的方法及其系统可进一步利用连续图像的特性来辅助，于成本匹配计算时加重前一个找到的深度值的权重以稳定深度，可容易于后续图像中得到与前张图像相同的深度值。

附图说明

图1为显示本发明一实施例的产生深度图像的系统的示意图。

图2为显示本发明一实施例的图像的示意图。