[发明专利]基于改进双目匹配SAD算法的三维重建方法及装置

说明书

本发明涉及图像处理相关技术领域，具体涉及一种基于改进双目匹配SAD算法的三维重建方法及装置。其中，所述基于改进双目匹配SAD算法的三维重建方法包括：获取原始图片；原始图片包括对应的第一图片和第二图片；基于所述原始图片，通过改进的SAD算法，获得初始视差图；其中，所述改进的SAD算法在初始视差图生成过程中偏重于两张图片的图像块中心像素的匹配精度；填补所述初始视差图的空洞，以对所述初始视差图进行优化，得到最终视差图。

技术领域

本发明涉及图像处理相关技术领域，具体涉及一种基于改进双目匹配SAD算法的三维重建方法及装置。

背景技术

危险化学品生产和使用数量的不断增加对危化品仓储安全的监管提出了更高的要求。对危化品仓库进行三维重建，能够实时、准确的获取危化品周围的环境信息，实现危化品仓库环境的可视化，确保监测预警的实时性和安全性。双目视觉技术基于视差原理对目标进行三维重建，与TOF相机、结构光、激光雷达等获取场景深度信息的方式相比，双目视觉技术不受限于物体表面的材质，可获取均匀密集的场景三维信息，对硬件和成本的要求较低，在危化品库内安全监测方面具有一定的应用前景。

三维重建的效果和精度由匹配算法直接决定，其关键步骤是寻找两张图像中的同名点，即进行立体匹配。绝对误差和(sum of absolute differences,SAD)算法是一种经典的块匹配算法，作为实时系统的典型算法，该算法的复杂度低，速度快，实时性好，得到的稠密视差图可以用于密集型的三维重建。但在较为复杂的场景应用传统SAD算法，直接将两个像素块对应数值之差的绝对值求和会产生一定的误差，得到的结果精确度不足，且因匹配窗口内视差发生变化而导致视差图出现空洞，影响重建后的三维模型。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种基于改进双目匹配SAD算法的三维重建方法及装置，以解决相关技术中的问题。

本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种基于改进双目匹配SAD算法的三维重建方法，包括：

获取原始图片；原始图片包括对应的第一图片和第二图片；

基于所述原始图片，通过改进的SAD算法，获得初始视差图；其中，所述改进的SAD算法在初始视差图生成过程中偏重于两张图片的图像块中心像素的匹配精度；

填补所述初始视差图的空洞，以对所述初始视差图进行优化，得到最终视差图。

可选的，改进的SAD算法为在原SAD算法的基础上引入均值为零的二维高斯分布的加权系数，以使得在进行匹配的时候，偏重于图像块中心像素的匹配精度。

可选的，所述基于所述原始图片，通过改进的SAD算法，获得初始视差图包括：

求取所述第一图片中的模板图像块和第二图片中的搜索图像块内，基于引进了二维高斯加权系数的像素值差的绝对值的和，基于所述和，度量两个图像块是否匹配，进而得到初始视差图。

可选的，所述填补所述初始视差图的空洞填补空洞，包括：

确定所述初始视差图的中存在的空洞；

针对视差图中存在空洞的像素点，利用GLCM度量的纹理信息选定窗口进行空洞填充。

可选的，所述利用GLCM度量的纹理信息选定窗口进行空洞填充，包括：

引入灰度共生矩阵对空洞周围纹理不同大小的区域进行度量，获得相邻区域之间的欧式距离；

选取欧式距离最小对应的大小的区域为目标区域；

求取目标区域的视差均值进行空洞填充。

可选的，所述引入灰度共生矩阵对空洞周围纹理不同大小的区域进行度量得到欧式距离，包括：