[发明专利]图像匹配方法和装置以及深度数据测量方法和系统

说明书

本发明公开了一种图像匹配和装置以及深度数据测量方法和系统。该图像匹配方法包括：获取第一图像和第二图像；对于第一图像中的各个第一图像像素，选取其邻近区域；根据预定的编码规则，基于邻近区域中各像素的像素值进行编码，得到第一编码值；在对应关系表中，关联地存储第一编码值和第一图像像素在第一图像中的第一位置；对于第二图像中的第二图像像素，选取其邻近区域；根据预定的编码规则，基于邻近区域中各像素的像素值进行编码，得到编码值；在对应关系表中，查找与第二编码值相同的第一编码值，并得到与其对应的第一位置；确定第二图像像素与对应的第一位置处的第一图像像素对应。由此，能够提高图像匹配计算的速度。

技术领域

本发明涉及图像匹配方法、图像匹配装置、深度数据测量方法以及深度图像测量系统。

背景技术

图像匹配是在双目立体视觉的景深(在下文中也称为“深度数据”)提取中非常重要的一个步骤。此步骤的目标是找出图像的每个像素点在另一个视角的图像上的对应的像素点，算出视差图像，估算出景深图像，即在其每个像素点处标明了对应的深度数据。

现有的两种主要的图像匹配算法是局部立体匹配算法和全局立体匹配算法。

局部立体匹配算法的基本原理是给定在一幅图像上的某一点，选取该像素点邻域内的一个子窗口，在另一幅图像中的一个区域内的所有可能位置，根据某种相似性判断依据，寻找与子窗口图像最为相似的子图，其匹配的子图中对应的像素点即为该像素的匹配点。

全局立体匹配算法主要是采用了全局的优化理论方法估计视差，建立全局能量函数，通过最小化全局能量函数得到最优视差值。全局匹配算法得到的结果比较准确，但是其运行时间比较长。不适合实时运行。

因此，仍然需要一种能够快速实现图像匹配的方案。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种图像匹配方法、图像匹配装置、深度数据测量方法以及深度图像测量系统，其使得能够提高图像查找匹配的速度。

根据本发明的一个方面，提供了一种深度图像测量系统，包括：激光投射装置，用于向拍摄空间投射编码结构光；第一成像设备和第二成像设备，对拍摄空间进行拍照，分别得到第一图像和第二图像，第一成像设备和第二成像设备之间具有预定的相对位置关系；存储器，存储第一图像和第二图像；处理器，获取第一图像和第二图像，确定第二图像中的第二图像像素与第一图像中的第一图像像素之间的对应关系，并根据相互对应的第一图像像素和第二图像像素之间的位置差异，以及预定的相对位置关系，确定第一图像像素的深度数据，并将深度数据与第一图像像素关联地存储在存储器中。

其中，处理器对于第一图像中的各个第一图像像素，根据预定的邻域规则分别选取其邻近区域，根据预定的编码规则，基于邻近区域中各像素的像素值进行编码，得到编码值，作为第一编码值，并在存储器中的对应关系表中，关联地存储第一编码值和第一图像像素在第一图像中的第一位置。

并且，处理器对于第二图像中的第二图像像素，根据预定的邻域规则选取其邻近区域，根据预定的编码规则，基于邻近区域中各像素的像素值进行编码，得到编码值，作为第二编码值，在对应关系表中，查找与第二编码值相同的第一编码值，并得到与其对应的第一位置，确定第二图像像素与对应的第一位置处的第一图像像素对应。

这样，可以通过对应关系表快速地建立第一编码值、第一位置、第二编码之间的联系，并确定第二图像像素与第一图像像素的对应关系。

优选地，编码结构光可以是红外光。

优选地，第一成像设备和第二成像设备可以是红外成像设备。