[发明专利]双目立体匹配预处理方法及其装置

权利要求书

1.一种双目立体匹配预处理装置，其特征在于，包括：

极线校正模块，用于对双目相机拍摄的左图和右图进行极线校正；

视差范围估算模块，被配置为将校正后的左图和右图在纵向上进行降采样，对采样后的左图和右图分别提取各个方向上的纹理图，分别计算左图和右图的纹理平均图，将左图的纹理平均图进行分块，每个块横向上在右图的纹理平均图中进行搜索匹配，根据每个块视差的分布估算左图和右图的视差范围；

校正量计算模块，被配置为将校正后的左图和右图在横向上进行降采样，分别提取降采样后的左图和右图的横向纹理图，对左图的纹理图进行分块，每个块纵向上在右图的纹理图中进行搜索匹配，根据每个块的匹配代价函数计算右图的最佳校正量；

行对准校正模块，用于根据最佳校正量对右图进行校正，得到和左图行对准的右图。

2.一种双目立体匹配预处理方法，其特征在于，采用如权利要求1所述的双目立体匹配预处理装置，包括：

（1）对双目相机拍摄的左图和右图进行极线校正；

（2）将校正后的左图和右图在纵向上进行降采样，对采样后的左图和右图分别提取各个方向上的纹理图，分别计算左图和右图的纹理平均图，将左图的纹理平均图进行分块，每个块横向上在右图的纹理平均图中进行搜索匹配，根据每个块视差的分布估算左图和右图的视差范围；

（3）将校正后的左图和右图在横向上进行降采样，分别提取降采样后的左图和右图的横向纹理图，对左图的纹理图进行分块，每个块纵向上在右图的纹理图中进行搜索匹配，根据每个块的匹配代价函数计算右图的最佳校正量；

（4）根据最佳校正量对右图进行校正，得到和左图行对准的右图。

3.如权利要求2所述的双目立体匹配预处理方法，其特征在于，所述（1）进一步包括：

(1.1)获取双目摄像机的内参数和外参数：

获取双目摄像机采集的N幅棋盘格图像，N≥3，并根据每幅图像棋盘格角点在像素坐标系与世界坐标系的坐标转换关系，计算双目摄像机的内参数f和外参数R、T0，f表示双目摄像机的归一化焦距，R表示双目摄像机的旋转矩阵，T0表示双目摄像机的平移向量；

(1.2)对旋转矩阵R进行分解，得到左摄像机的合成旋转矩阵Rl和右摄像机的合成旋转矩阵Rr，并利用Rl对左摄像机拍摄的左图像进行旋转，同时利用Rr对右摄像机拍摄的右图像进行旋转，使得左图像和右图像共面；

(1.3)利用平移向量T0构造变换矩阵Rrect，并将Rrect与Rl以及Rr分别进行相乘，得到左摄像机的整体旋转矩阵Rl′和右摄像机的整体旋转矩阵Rr′，然后利用Rl′对共面的左图像进行旋转，同时利用Rr′对共面的右图像进行旋转，并将共面左图像和右图像作为极线校正后的双目立体视觉图像。