[发明专利]时空结合的散斑三维成像方法及装置

权利要求书

1.一种时空结合的散斑三维成像方法，其特征在于，包括：

从预置时间序列中选取时间节点，并从选取的所述时间节点开始获取左、右成像装置分别输出的一组左散斑图像序列和一组右散斑图像序列，其中所述左散斑图像序列和所述右散斑图像序列中包含的图像的数量相同；

对所述左散斑图像序列和所述右散斑图像序列进行时间相关运算，以在所述右散斑图像序列中确定整像素级对应点,其中，根据时间相关计算公式对所述左散斑图像序列和所述右散斑图像序列进行时间相关运算，以在右散斑图像序列中确定所述左散斑图像序列中各像素点对应的对应点，其中所述时间相关计算公式为：

其中，X_i,j,t表示为左成像装置图像平面点(i,j)在第t幅左散斑图像的灰度值，X′_i′,j′,t表示右成像装置图像平面内对应点(i′,j′)在第t幅右散斑图像的灰度值，和分别表示左、右成像装置图像平面内点(i,j)和对应点(i′,j′)在k幅所述左散斑图像序列的灰度平均值和在k幅所述右散斑图像序列的灰度平均值，其中k为大于或等于2；

在通过所述时间相关计算公式的计算结果值中选取最大值对应的对应点作为整像素级对应点；

根据所述整像素级对应点、空间相关函数以及所述左散斑图像序列中各左散斑图像的像素点坐标，对所述右散斑图像序列中每帧右散斑图像进行亚像素对应点搜索运算，得到亚像素对应点，其中，在所述左散斑图像序列中各左散斑图像内创建窗口大小为(2w_m+1)×(2w_m+1)的参考子窗口；

将二阶视差模型下的非线性空间相关函数w(s)作为N-R迭代运算的待优化函数；

其中，为所述左散斑图像上所述参考子窗口内像素点灰度平均值，为所述右散斑图像上参考子窗口内像素点灰度平均值，p^R(u^R,v^R)为左散斑图像所述参考子窗口内像素点p^R的灰度值，p^G(u^G,v^G)为待匹配的右散斑图像上的对应点p^G的灰度值；

按照预置迭代步数，并根据N-R迭代运算公式进行迭代运算，确定最后一次迭代运算算出的相关函数值s_N为结果值，其中，

其中，N的取值范围为大于或等于1的整数；初始状态下，N取值为1，则s₀为预置迭代初始估计值；为相关函数在s_N-1处的梯度值，为相关函数在s_N-1处的二次偏导，M表示s参数的个数；

根据所述结果值和二阶视差模型算出所述亚像素对应点；

根据所述亚像素对应点的时间平均运算算出待三维重建的对应点；

在所述时间节点上通过所述待三维重建的对应点进行三维重建。