[发明专利]立体视觉实现方法和立体视觉实现系统、显示装置

权利要求书

1.一种立体视觉实现系统，其特征在于，包括数据缓存模块、区域立体匹配模块和视差计算模块，其中：

所述数据缓存模块，包括两组数据缓冲单元，用于接收同一物体的两个灰度图，并对两个所述灰度图的灰阶数据分别进行缓存；

所述区域立体匹配模块，用于以乒乓操作方式读取缓存的两个所述灰度图中设定窗口的灰阶数据进行灰度归一化互相关计算，并将两个灰度图中的设定窗口内具有最大灰度互相关系数的两个像素点确定为一对立体匹配点；

所述视差计算模块，用于根据所述立体匹配点，依次计算对应的所述像素点的坐标差，得到像素点的视差距离。

2.根据权利要求1所述的立体视觉实现系统，其特征在于，一所述灰度图为基准灰度图，另一所述灰度图为匹配灰度图，所述区域立体匹配模块包括地址读取控制器、像素点运算模块、像素区运算模块、除法器和比较器，其中：

所述地址读取控制器，用于控制两组所述数据缓冲单元存储的读出地址和写入地址；

所述像素点运算模块，用于计算所述基准灰度图与匹配灰度图中设定窗口内对应像素点的灰阶数据的卷积值，并将所述卷积值传送至所述除法器的被除数输入端；

所述像素区运算模块，用于分别计算所述基准灰度图或所述匹配灰度图中设定窗口内的每一行像素点的灰阶数据平方和，并将所述基准灰度图和所述匹配灰度图中设定窗口的同行的所述平方和进行求积、开方的综合运算得到综合运算值，将所述综合运算值传送至所述除法器的除数输入端；

所述除法器，用于将所述卷积值和所述综合运算值进行求商，商值作为所述基准灰度图和所述匹配灰度图中设定窗口内对应像素点的最大灰度互相关系数，并将商值传输至所述比较器；

所述比较器，用于比较所述基准灰度图和所述匹配灰度图的设定窗口内各像素点的最大灰度互相关系数，并以具有最大灰度互相关系数的两个像素点为一对立体匹配点。

3.根据权利要求2所述的立体视觉实现系统，其特征在于，两组所述数据缓冲单元为第一数据缓冲单元和第二数据缓冲单元，用于对应存储所述基准灰度图和所述匹配灰度图的灰阶数据，其中：

所述地址读取控制器，用于控制所述基准灰度图和所述匹配灰度图的灰阶数据的读出地址，以从所述基准灰度图和所述匹配灰度图得到并行的两个设定窗口的数据；以及，为卷积值和平方积分值指定存储地址；

所述像素点运算模块包括第一乘法累加器，用于将所述基准灰度图中设定窗口与所述匹配灰度图沿行方向偏移视差窗格范围逐列移动的设定窗口遍历，将对应像素点的灰阶数据进行乘加运算，实现设定窗口的卷积运算，得到设定窗口内各像素点灰阶数据的卷积值；

所述像素区运算模块包括平方积分计算单元、乘法器和开方查询器，其中：

所述平方积分计算单元，包括相同结构的两组，一组用于计算所述基准灰度图中设定窗口内的每一行像素点的灰阶数据的平方之和，另一组用于计算所述匹配灰度图中相对偏移视差窗格范围的所述设定窗口每一行像素点的灰阶数据的平方之和，以分别得到两个所述灰度图对应行像素点的平方积分值；

所述乘法器，用于对所述基准灰度图和所述匹配灰度图对应行像素点的平方积分值进行求积，并将求得的积值传输至所述开方查询器的输入端；

所述开方查询器，用于对接收到的积值进行开方，并将开方值传输至所述除法器；

其中，设定窗口为n*m个像素组成的矩形窗口，偏移视差窗格为d，n为小于灰度图画面行像素数量的自然数，m为小于灰度图画面列像素数量的自然数，d为绝对值不大于m、n的整数。

4.根据权利要求3所述的立体视觉实现系统，其特征在于，m、n为大于1的奇数，且m＝n，d为-(m-1)/2至(m-1)/2间的整数。

5.根据权利要求3所述的立体视觉实现系统，其特征在于，所述平方积分计算单元包括第二乘法累加器和第二累加器，其中：

所述第二乘法累加器，用于对所述基准灰度图中设定窗口内的像素点的灰阶数据进行乘加运算，得到设定窗口内某行中某列像素点的灰阶数据；

所述第二累加器，用于对某行某列的像素点的灰阶数据与该行中该列之前的像素点的逐列灰阶数据累加值进行累加，并将累加和同时进行缓存和传输至所述乘法器，得到某行像素点的平方积分值。