[发明专利]基于散斑投影的深度图像生成方法及系统

说明书

本发明提供一种基于散斑投影的深度图像生成方法及系统。该方法包括：获取左目散斑图像和右目散斑图像；对每个左像素点进行如下处理：根据左像素点对应的左图像块得到左二值图像块；确定左像素点对应的右像素点，并在右目散斑图像上选取右像素点对应的搜索区域；根据每个搜索像素点对应的右图像块得到每个搜索像素点对应的右二值图像块；分别计算左二值图像块对应的每个右二值图像块与左二值图像块之间的差异值；将多个差异值中的最小值对应的搜索像素点作为左像素点对应的匹配点；根据左像素点与左像素点对应的匹配点，计算左像素点对应的深度；将每个左像素点对应的深度赋值到每个左像素点上，生成深度图像，可以快速实现图像匹配。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体地，涉及一种基于散斑投影的深度图像生成方法及系统。

背景技术

深度图估计是计算机视觉中的一个重要研究方向，广泛应用在自动驾驶，工业测量、生物医学成像以及人机交互等领域。近些年来，基于散斑投影和双目相机的深度图估计方法由于较高的估计精度和场景适应能力获得了广泛关注。该方法利用散斑投射模块把精细散斑图案投影到场景物体表面，投射瞬间利用两个事先标定好的相机拍摄带有散斑图案的物体图像，通过图像匹配获取两张图像之间稠密的匹配像素点，最后利用匹配像素点结合相机的标定参数解算出场景深度图。

图像匹配是深度图估计过程中的重要环节，传统的匹配方法大多基于灰度运算，易受到环境光强的影响，计算代价较大，不利于实时实现。

发明内容

本发明实施例的主要目的在于提供一种基于散斑投影的深度图像生成方法及系统，以较好地避免环境光强的影响，同时可以快速实现图像匹配，具有较高的匹配精度。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种基于散斑投影的深度图像生成方法，包括：

获取左目散斑图像和右目散斑图像；左目散斑图像包括多个左像素点，右目散斑图像包括多个右像素点，每个右像素点均与每个左像素点对应；

对每个左像素点进行如下处理：

选取左像素点对应的左图像块，并对左图像块进行二值化处理，得到左二值图像块；

确定左像素点对应的右像素点，并在右目散斑图像上选取右像素点对应的搜索区域；搜索区域包括多个搜索像素点；

选取每个搜索像素点对应的右图像块，并对右图像块进行二值化处理，得到每个搜索像素点对应的右二值图像块；右图像块的长度等于左图像块的长度，右图像块的宽度等于左图像块的宽度；

分别计算左二值图像块对应的每个右二值图像块与左二值图像块之间的差异值；差异值的数量为多个；

确定多个差异值中的最小值，将最小值对应的搜索像素点作为左像素点对应的匹配点；

根据左像素点与左像素点对应的匹配点，计算左像素点对应的亚像素距离；

根据左像素点对应的亚像素距离，计算左像素点对应的深度；

将每个左像素点对应的深度赋值到每个左像素点上，生成深度图像。

本发明实施例还提供一种基于散斑投影的深度图像生成系统，包括：

获取模块，用于获取左目散斑图像和右目散斑图像；左目散斑图像包括多个左像素点，右目散斑图像包括多个右像素点，每个右像素点均与每个左像素点对应；

左二值图像块模块，用于选取左像素点对应的左图像块，并对左图像块进行二值化处理，得到左二值图像块；

搜索区域模块，用于确定左像素点对应的右像素点，并在右目散斑图像上选取右像素点对应的搜索区域；搜索区域包括多个搜索像素点；