[发明专利]成像系统和方法

说明书

一种有效提高针对成像的深度感知的精度的系统及其制造和使用方法。可以根据具有较低分辨率的低精度深度图和高分辨率立体图像对来高效地获得高精度深度图。可以通过优化能量函数来根据高分辨率图像获得视差值。可以使用视差值，以便选择性地用高精度值替换深度图的低精度值。可以通过选择性地在远距离小视差像素上对能量函数进行优化，提高效率。根据输入的深度图的较低分辨率，对能量函数进行水平和垂直间隔采样，来进一步提高效率。成像系统和方法适用于远距离物体的成像，包括在诸如无人机的移动平台上的成像。

版权声明

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技术领域

所公开的实施例总体上涉及数字成像，更具体地但不排他地涉及用于在立体成像中提高深度感知的精度的系统和方法。

背景技术

立体成像是利用多个成像装置通过立体视觉形成三维图像的技术，其在许多领域中变得越来越普遍。立体成像在机器人技术中特别有用，在机器人技术中，通常希望收集有关机器环境的三维信息。立体成像模拟人眼的双眼视觉，其利用立体视觉原理实现深度感知。人造成像装置可以通过使用在略有不同的有利位置处的多个成像装置观察感兴趣的指定对象来再现该技术。感兴趣对象的不同视图之间的差异传达关于该对象的深度信息，从而能够实现对该对象的三维成像。

立体成像解析深度的能力是根据从不同有利位置拍摄和比较的图像的分辨率。更高分辨率图像产生更精确的深度测量结果。获得更高精度深度感知在用于观看远处物体的应用中尤其重要，例如，在户外成像应用中。然而，现有的通过立体成像确定深度的方法由于图像分辨率增加而缩放较差，且不适合于这样的成像应用。因此，需要一种更有效地增加立体成像中的深度感知精度的系统和方法。

发明内容

根据本文公开的第一方面，提出了一种距离测量的方法，包括：获得感兴趣场景的深度图和立体图像对，所述图像具有比所述深度图更高的分辨率；以及基于所述图像之间的对应点的视差值来提高所述深度图的精度。

根据本文公开的另一方面，提出了一种成像系统，包括：一对成像装置，被配置为获得感兴趣场景的立体图像对；以及一个或多个处理器，被配置为基于所述图像之间的对应点的视差值来提高所述感兴趣场景的深度图的精度，其中所述图像比所述深度图具有更高的分辨率。

根据本文公开的另一方面，提出了一种用于成像的设备，包括一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置为：获得感兴趣场景的深度图；获得感兴趣场景的立体图像对，所述图像具有比所述深度图更高的分辨率；以及基于所述图像之间的对应点的视差值来提高所述深度图的分辨率。

根据本文公开的另一方面，提出了一种计算机可读存储介质，包括：用于获得感兴趣场景的深度图和立体图像对的指令，所述图像具有比所述深度图更高的分辨率；以及用于基于所述图像之间的对应点的视差值来提高所述深度图的分辨率的指令。

附图说明

图1是示出了包括多个成像装置的立体成像系统的实施例的示例性顶级框图。

图2是示出了用于使用三角测量来确定物距的图1的立体成像系统的示例图。

图3是示出了用于基于视差使用三角测量来确定物距的图1的立体成像系统的示例图。

图4是示出了使用对应图像对来确定深度图的方法的示例图。

图5是示出了用于使用较低分辨率深度图和对应图像对来确定深度图的方法的示例图。

图6是示出了用于使用较低分辨率深度图和对应图像对来确定深度图的图5的方法的示例性流程图。