[发明专利]图像立体匹配方法、双目视觉设备

说明书

本发明公开了一种图像立体匹配方法、双目视觉设备。方法包括：对拍摄得到的第一图像中的参考像素点和第二图像中的多个待匹配像素点做立体匹配代价计算，以确定所述参考像素点与各个所述待匹配像素点的匹配代价值；其中，所述第一图像和第二图像是对同一场景从双目视觉设备的不同摄像头拍摄得到的图像；从多个所述待匹配像素点中筛选出参考像素点的匹配点；根据匹配代价曲线判断筛选出的匹配点是否稳定，并将不稳定的匹配点替换，以得到视差图。本技术方案有效地改善了视差图的前景膨胀效应，提高了运行效率，并且通过采用中值滤波的方法去除不稳定的匹配点，不仅提升了视差图的精度，同时又能保留视差图的边缘细节。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种图像立体匹配方法、双目视觉设备。

背景技术

立体匹配(Stereo Matching)是一种从平面图像中恢复深度信息的技术，同时也是计算机视觉理论和应用的基础。双目立体匹配系统通过模拟人眼视觉感知原理，使用两台数字摄像机安装在同一水平线上，从不同视点图像中找到匹配的对应点。它被广泛应用于工业生产自动化、流水线控制、无人驾驶汽车(测距，导航)、安防监控、遥感图像分析、机器人智能控制等方面。

虽然目前有很多国内外学者对这个领域进行了深入研究，有很多成熟的立体匹配方法，但是这些方法一方面，对噪声比较敏感，得到的视差图会出现前景膨胀效应，且对小物体的处理上也表现出明显的不足。另一方面，这些方法多采用传统的滑动窗口的方法，大大增大了运行时间。除此之外，很多方法并没有对视差图进行优化处理，即使有也只是使用效率比较低的double check进行处理，对精度和速度不能做到两者兼顾。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供了一种图像立体匹配方法，包括如下步骤：对拍摄得到的第一图像中的参考像素点和第二图像中的多个待匹配像素点做立体匹配代价计算，以确定所述参考像素点与各个所述待匹配像素点的匹配代价值；其中，所述第一图像和第二图像是对同一场景从双目视觉设备的不同摄像头拍摄得到的图像；从多个所述待匹配像素点中筛选出参考像素点的匹配点；根据匹配代价曲线判断筛选出的匹配点是否稳定，并将不稳定的匹配点替换以得到视差图。

可选的，立体匹配代价计算所采用的方法是改进的NCC算法。

可选的，所述对拍摄得到的第一图像中的参考像素点和第二图像中的多个待匹配像素点做立体匹配代价计算，以确定所述参考像素点与各个所述待匹配像素点的匹配代价值包括：

采用改进的滑动窗口遍历所述第一图像和第二图像；

按照Adaptive Window算法对经由所述滑动窗口获取所述第一图像和第二图像中的像素点进行筛选，以获得第一图像中的参考像素点和第二图像中的多个待匹配像素点；

采用NCC算法对所述参考像素点和多个待匹配像素点做立体匹配代价计算，以确定所述参考像素点与各个所述待匹配像素点的匹配代价值。

可选的，对所述第二图像当前所采用的滑动窗口的范围是基于在所述第一图像中对前一个像素计算得到的视差值来确定。

可选的，从多个所述待匹配像素点中筛选出参考像素点的匹配点包括：选取计算得到的匹配代价值最大的待匹配像素点作为所述参考像素点的匹配点。

可选的，所述根据匹配代价曲线判断筛选出的匹配点是否稳定，并将不稳定的匹配点替换以得到视差图包括：

根据匹配代价曲线的峰值的约束条件来判断筛选出的匹配点是否稳定；

采用中值滤波算法将不稳定的匹配点替换，以得到视差图。

本发明实施例还提供了一种双目视觉设备，包括：双目视觉摄像头，用于拍摄图像；图像处理器和存储器，所述存储器存储有程序指令，在所述图像处理器执行所述程序指令时，进行如下操作：