[发明专利]一种双光路成像装置及图像深度检测方法、存储介质

说明书

一种双光路成像装置及图像深度检测方法、存储介质，其中双光路成像装置包括光学部件、取像部件和处理部件，光学部件用于通过两个光路组件分别采集来自同一场景中物体的光线以及并发输出采集到的两路光线；取像部件用于接收两个光路组件并发输出的两路光线以及取像生成待检测图像；处理部件用于对待检测图像进行立体匹配处理以得到物体在场景中的深度信息。由于取像部件同时接受来自两个光路组件并发输出的两路光线，那么可以在待检测图像上生成两路光线分别形成的成像区域，达到单个取像部件的双目视觉成像效果；此外，技术方案不仅节省了图像立体匹配中的应用成本，还能够降低匹配算法的复杂度。

技术领域

本发明涉及视觉成像处理技术领域，具体涉及一种双光路成像装置及图像深度检测方法、存储介质。

背景技术

众所周知，场景中的光线在人眼这个精密的成像系统中被采集，通过神经中枢被送入包含有数以亿计的神经元的大脑中被并行的处理，得到了实时、高清晰、准确的深度感觉信息。这使得人类对环境的适应能力大大提高，很多复杂的动作能够得以完成：如行走、体育运动、驾驶车辆以及进行科学实验等。而计算机视觉正是使用计算机来模拟人的视觉系统的学科，目的是根据获取的两幅平面图像恢复3D图像。当前，计算机立体视觉的水平与人类的双目视觉水平还相距甚远，因此对它的研究仍然是一个非常活跃的邻域。

双目立体视觉（Binocular Stereo Vision）是计算机视觉的一种重要形式，它是基于视差原理并利用成像设备从不同的位置获取被测物体的两幅图像，通过计算图像对应点间的位置偏差，来获取物体三维几何信息的方法。由此可知，它通过模拟人的视觉系统来处理现实世界，对于立体视觉匹配的研究，能够大大的增强计算机或机器人对环境的感知能力，使得机器人能够更好的适应环境、更加智能，从而能够更好的为人们服务。经过多年的技术发展，双目立体视觉已在机器人视觉、航空测绘、反求工程、军事运用、医学成像和工业检测等邻域中得以应用。当前，双目立体视觉融合了两个取像设备获得的图像并观察它们之间的差别，使计算机可以获得准确的深度信息，建立特征间的对应关系，将同一空间物理点在不同图像中的映像点对应起来，通常将这种差别称作视差(disparity)。然而，双目立体视觉中最重要但又非常困难的问题就是立体视觉匹配问题，即从不同视点图像中找到匹配的对应点。

在双目视觉的立体测量系统中，往往采用两个参数完全一致且对称设置的相机来采集图像，从而通过寻找左右两幅图像中的对应像素点来得到两幅图像中对应像素的水平位置差（即视差），从而根据视差以及两个相机之间的内外参数直接计算出该像素的深度。现有方法首先需要两个相机，而且在镜头、传感器等方面都要求这两个相机具有高度的一致性，则对相机的产品工艺和后续参数标定都提出了苛刻要求，最终导致双目视觉系统的应用成本非常高，也增加了双目视觉处理算法的复杂性。

发明内容

为克服现有立体视觉中双相机取像导致的应用问题，本申请公开一种双光路成像装置及图像深度检测方法、存储介质。

根据本发明的第一方面，一种实施例中提供一种双光路成像装置，其包括：光学部件，用于通过两个光路组件分别采集来自同一场景中物体的光线，以及并发输出采集到的两路光线；取像部件，设于所述光学部件的一端，用于接收所述两个光路组件并发输出的两路光线，以及取像生成待检测图像；所述待检测图像具有所述两路光线分别形成的成像区域；处理部件，与所述取像部件信号连接，用于对所述待检测图像进行立体匹配处理，得到所述物体在场景中的深度信息。

可选地，所述光学部件包括第一光路组件和第二光路组件，所述第一光路组件和所述第二光路组件均设有进光口和出光口；所述第一光路组件的进光口用于从第一方向采集来自所述物体的第一光线，所述第二光路组件的进光口用于从第二方向采集来自所述物体的第二光线；所述第一光路组件的出光口和所述第二光路组件的出光口用于以并发方式分别出射所述第一光线和所述第二光线。