[发明专利]图像深度估计方法、深度图生成方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种图像深度估计方法、深度图生成方法及装置。

背景技术

目前，在重新对焦(refocusing)、增强现实(augmented reality)，以及目标检测与识别(object detection and recognition)等图像处理算法的实施过程中，均需要用到深度图(depth map)。对图像进行深度估计以获得相应的深度图，对图像的处理具有重要的作用。

在实际应用中，图像深度的估计过程如下：先对原始图像进行图像匹配(Image Alignment)，得到相应的视差估计图；再根据所述视差估计图进行原始深度估计，获得原始深度估计图(raw depth map estimation)；最后对所述原始深度估计图进行过后处理(post-processing)，获得最终的深度图。

目前，在对原始图像进行深度估计的过程中，主要是基于立体匹配(stereo matching)的算法进行计算。一方面，立体匹配过程的计算复杂度较高，不适合实时应用，另一方面，立体匹配过程需要使用两个位于不同视角的摄像头来分别获得相应的原始图像，导致硬件成本较高，由此导致上述图像深度估计过程计算复杂度及硬件成本均较高。

发明内容

本发明要解决的问题是如何降低图像深度估计过程的复杂度及硬件成本。

为解决上述问题，本发明实施例提供了一种图像深度估计方法，所述方法包括：

获取N张在同一视角、相同焦距但不同像距拍摄的图像{I₁，I₂，...，I_N}，N≥3，且N为正整数；

分别根据所述图像{I₁，I₂，...，I_N}生成对应的局部方差图；

从各所述局部方差图中搜索每个像素点对应的方差最大的图像，并将搜索到的方差最大的图像对应的物距作为所述像素点的深度估计值。

可选地，所述分别根据所述图像{I₁，I₂，...，I_N}生成对应的局部方差图，包括：

对所获取的N张图像{I₁，I₂，...，I_N}进行图像对齐处理；

分别根据各对齐后的图像，对所述图像{I₁，I₂，...，I_N}求局部方差，获得与所述图像{I₁，I₂，...，I_N}分别对应的局部方差图。

本发明实施例还提供了一种深度图的生成方法，所述方法包括：

计算各个像素点的深度估计值，包括：获取N张在同一视角、相同焦距但不同像距拍摄的图像{I₁，I₂，...，I_N}，N≥3，且N为正整数；分别根据所述图像{I₁，I₂，...，I_N}生成对应的局部方差图；从各所述局部方差图中搜索每个像素点对应的方差最大的图像，并将搜索到的方差最大的图像对应的物距作为所述像素点的深度估计值；

根据所述深度估计值获得对应的原始深度估计图；

从所述原始深度估计图中移除平滑区域，获得对应的稀疏深度估计图；

对所述稀疏深度估计图进行填充处理，获得完整的深度图。

可选地，所述分别根据所述图像{I₁，I₂，...，I_N}生成对应的局部方差图，包括：

对所获取的N张图像{I₁，I₂，...，I_N}进行图像对齐处理；

分别根据各对齐后的图像，对所述图像{I₁，I₂，...，I_N}求局部方差，获得与所述图像{I₁，I₂，...，I_N}分别对应的局部方差图。

可选地，所述从所述原始深度估计图中移除平滑区域，获得对应的稀疏深度估计图，包括：

分别对各像素点的方差求平均，获得与各所述局部方差图分别对应的平均局部方差图；