[发明专利]基于图像分割的双目测距方法

权利要求书

1.一种基于图像分割的双目测距方法，其特征在于，包含以下步骤：

图像分割：根据物体将左图像和右图像分割成各个区域，每个区域与某类物体对应，将分割得到的物体区域作为匹配的基本单元；

区域匹配：根据亮度﹑宽度﹑高度﹑像素数量﹑水平距离﹑垂直距离对左图像和右图像分割得到的区域进行匹配，找到同一物体在左右图像中对应的区域；

视差计算：根据匹配区域的边缘点的水平距离计算视差；

在得到视差计算结果之后，根据视差计算距离，计算的公式为：Z＝f·T/d，其中，Z是物体的距离，f是摄像机的焦距，是立体校正得到的参数，单位是像素，T是立体标定使用的棋盘格的边长，单位是厘米，d是视差，单位是像素。

2.如权利要求1所述的基于图像分割的双目测距方法，其特征在于，在双目摄像机安装完毕之后，进行第一次双目测距之前，需要对双目摄像机进行立体标定和立体校正，保存立体标定和立体校正得到的参数。

3.如权利要求2所述的基于图像分割的双目测距方法，其特征在于，双目摄像机中的左摄像机和右摄像机分别采集图像后，根据立体校正得到的参数对左摄像机采集的左图像和右摄像机采集的右图像进行重映射，得到重映射左图像和重映射右图像，重映射左图像作为左图像进行图像分割，重映射右图像作为右图像进行图像分割。

4.如权利要求3所述的基于图像分割的双目测距方法，其特征在于，假设R_1i是重映射左图像中的任意一个区域，R_2j是重映射右图像中的任意一个区域，则区域R_1i与区域R_2j匹配必须要同时满足下列所有条件：

1、|Y(R_1i)-Y(R_2j)|≤Y_th，其中，Y(R)是区域R的亮度，Y_th是亮度差的阈值；

2、W(R_1i)/W(R_2j)≤Wth，且W(R_2j)/W(R_1i)≤W_th，其中，W(R)是区域R的宽度，W_th是宽度比的阈值；

3、H(R_1i)/H(R_2j)≤H_th，且H(R_2j)/H(R_1i)≤H_th，其中，H(R)是区域R的高度，H_th是高度比的阈值；

4、N(R_1i)/N(R_2j)≤N_th，且N(R_2j)/N(R_1i)≤N_th，其中，N(R)是属于区域R的像素个数，N_th是像素数比的阈值；

5、LEFT(R_1i)-LEFT(R_2j)≥D_min，且LEFT(R_1i)-LEFT(R_2j)≤D_max，其中，LEFT(R)是区域R的最左边，D_min是允许的最小视差，D_max是允许的最大视差；

6、RIGHT(R_1i)-RIGHT(R_2j)≥D_min，且RIGHT(R_1i)-RIGHT(R_2j)≤D_max，其中，RIGHT(R)是区域R的最右边，D_min是允许的最小视差，D_max是允许的最大视差；

7、|LOW(R_1i)-LOW(R_2j)|≤V_th，其中，LOW(R)是区域R的最下边，V_th是允许的最大垂直偏移；

8、|HIGH(R_1i)-HIGH(R_2j)|≤V_th，其中，HIGH(R)是区域R的最上边，V_th是允许的最大垂直偏移。

5.如权利要求4所述的基于图像分割的双目测距方法，其特征在于，

假设像素P_ij属于区域R，即P_ij∈R，则第i行的左侧边缘点满足：且P_ij∈R，右侧边缘点满足：P_ij∈R且

如果重映射左图像第i行的第m个左侧边缘点记为LL_im，重映射左图像第i行的第m个右侧边缘点记为LR_im，重映射右图像第i行第n个的左侧边缘点记为RL_in，重映射右图像第i行的第n个右侧边缘点记为RR_in，所有可能的视差集合记为C，那么所述的视差计算过程包含以下步骤：

步骤S4.1、找到重映射左图像中匹配区域的所有行的左侧边缘点LL_i和右侧边缘点LR_i，以及重映射右图像中匹配区域的所有行的左侧边缘点RL_i和右侧边缘点RR_i；

步骤S4.2、令C＝Φ，其中，Φ是空集合；

步骤S4.3、针对匹配的每一行i，计算视差集合C：

如果LL_im-RL_in≥D_min且LL_im-RL_in≤D_max，则C＝C+{LL_im-RL_in}；

如果LR_im-RR_in≥D_min且LR_im-RR_in≤D_max，则C＝C+{LR_im-RR_in}；

步骤S4.4、计算该匹配区域的视差d＝Median(C)，其中，Median是取中值运算。