[发明专利]一种二值化激光散斑图像的深度感知方法

摘要

本发明公开了一种二值化激光散斑图像的深度感知方法：读入二值化的输入散斑图和参考散斑图(图形固定、距离已知)生成输入散斑窗、参考散斑窗，在输入散斑窗中提取一定大小的图像块在参考散斑窗的匹配搜索窗中搜寻匹配块，通过块异或的相似度值计算方法比较输出最小相似度值或通过块相与的方法比较输出最大相似度值，得到最优匹配块及最优偏移量，结合深度计算公式计算得到该图像块中心点的深度信息。本发明内容不仅易于硬件实现、大幅降低计算复杂度，而且可以快速准确生成高分辨率、高精度的深度图信息。

主权项

一种二值化激光散斑图像的深度感知方法，包括以下步骤：步骤1、生成输入散斑窗、参考散斑窗：从二值化输入散斑图和二值化参考散斑图中读入位置相同的多行散斑数据，形成N行大小的输入散斑窗、参考散斑窗；步骤2、在输入散斑窗中提取一定大小的输入图像块block_m×n，大小为m×n，中心点为o；在参考散斑窗中提取跟输入图像块中心点o点位置对应、一定范围大小的匹配搜索窗Match_M×N，大小为M×N；在匹配搜索窗Match_M×N中提取所有跟输入图像块一样大小的匹配块match_k，大小为m×n，匹配块中心点o_k，其中k是整数，表示匹配块个数；步骤3、计算输入图像块block_m×n与所有k个匹配块match_k之间的相似度值match_value_k，该值作为图像块匹配的相似度测量指标；步骤4、对所有k个相似度值match_value_k进行位置标记，其中，位置信息指示匹配块match_k中心点o_k与匹配搜索窗中心点o之间的偏移量；步骤5、在所有k个相似度值match_value_k中求最小或最大值，最小或最大值对应的匹配块即为该输入图像块的最优匹配块，最优匹配块对应的位置信息即该输入图像块的最优偏移量(Δx，Δy)，即该输入图像块的运动向量，其中最优偏移量为参考散斑窗中心点坐标值(x，y)分别按X、Y轴减去最优匹配块中心点坐标值(x′，y′)计算得到；步骤6、利用X或Y方向的最优偏移量Δm(Δx或Δy)结合参考散斑图的已知距离参数d、激光投射器与图像采集装置之间的基线距离S、图像传感器焦距f和图像传感器点距参数μ，根据深度计算公式计算得到输入散斑图像块block_m×n中心点o的深度信息d′。