[发明专利]一种低功耗立体匹配系统及获取深度信息的方法

说明书

本申请提供了一种低功耗立体匹配系统及获取深度信息的方法，该系统包括依次连接的普查模块、分区优化模块、多路径代价聚合模块以及深度计算模块。本申请通过使用Census算法作为初始像素代价值计算函数，并在Census普查模块与多路径代价聚合模块之间加入分区优化模块简化初始像素代价值，基于分区域处理以及最优视差位置，在不影响精度的情况下减少传入多路径代价聚合模块的初始像素代价值数量，进而降低算法耗时以及资源消耗，并确保精度。

技术领域

本申请涉及立体视觉技术技术领域，特别涉及一种低功耗立体匹配系统及获取深度信息的方法。

背景技术

在计算机视觉领域中立体匹配是主要研究方向，其研究从二维图像的信息中提取并重建目标物体的三维信息，被广泛应用于智能机器人系统，无人车系统，工业测量等领域。因此，在立体视觉系统中，立体匹配算法的精度及速度直接影响到三维重建的效果，其通过建立一个能量代价函数寻找像素间一一对应的关系，通过此能量代价函数最小化来估计像素点视差值。然而目前立体匹配测试平台中往往由于复杂高精度算法所需的计算量与资源消耗量较大，难以在硬件上移植。

因此，现有技术还有待改进和提高。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术中立体匹配中资源开销大、移植难的技术问题，提供一种低功耗立体匹配系统及获取深度信息的方法。

为了解决上述技术问题，本申请所采用的技术方案如下：

第一方面，本申请提供一种低功耗立体匹配系统，其包括普查模块、多路径代价聚合模块以及深度计算模块，还包括：设置在所述普查模块和所述多路径代价聚合模块之间的分区优化模块；

所述普查模块用于输入目标的左图像和右图像，输出目标像素的多个初始像素代价值；所述普查模块包括用于转换左图像的像素流的左普查转码单元、用于转换右图像的像素流的右普查转码单元以及用于确定每个目标像素的多个初始像素代价值的汉明距离计算单元；其中，以左图像或右图像作为目标图像，所述目标图像包括若干目标像素；

所述分区优化模块包括多个用于确定能够代表区域代价值的最小区域代价值以及该最小区域代价值的区域最佳匹配点位置的区域单元，每个所述区域单元均包括并行设置的两个第一最小子单元和与两个第一最小子单元的输出端共接的第二最小子单元；

所述多路径代价聚合模块包括用于传递每个区域的代价聚合值并辅助每个区域代价更新的若干先进先出单元、用于确定每个区域对应的不同预设路径方向上的路径代价值并分别聚合同一区域的多个路径代价值的若干代价聚合模块以及用于确定每个区域的多个能量函数值的加法聚合模块；

所述深度计算模块包括用于确定每个区域的多个能量函数值中最小能量函数值的能量最小查找模块、用于确定对应区域该最小能量函数的视差区域的移位模块以及用于基于所述移位模块的每个视差区域以及所述分区优化模块的对应区域的区域最佳匹配点位置所确定的每个目标像素的深度信息的加法模块。

进一步地，所述右普查转码单元包括右行缓存单元、右普查窗口单元以及右普查对比单元，所述左普查转码单元包括左行缓存单元、左普查窗口单元以及左普查对比单元，其中，所述右行缓存单元与所述左行缓存单元的结构相同，所述右普查窗口单元和所述右普查对比单元分别与所述左普查窗口单元、所述左普查对比单元的结构不同。

进一步地，当以左图像为目标图像，以右图像为非目标图像时，所述左普查窗口单元包括一个用于遍历左图像的左滑动窗口，该左滑动窗口包括若干个寄存器，所述左普查对比单元包括一个左对比窗口，所述左对比窗口包括若干个比较器；所述右普查窗口单元包括用于遍历右图像中距离目标像素预设视差阈值区域内每个视差像素的右视差窗口，所述右视差窗口的个数为预设视差阈值，每个所述右视差窗口均包括若干个寄存器；所述右普查对比单元包括预设视差阈值个右对比窗口，每个所述右对比窗口包括若干个比较器；