用于生成视差图像的方法和设备技术

技术编号:14135653 阅读:101 留言:0更新日期:2016-12-10 03:10
一种用于生成视差图像的设备通过对立体图像的第一图像和第二图像分别执行立体匹配,来生成第一初始视差图像和第二初始视差图像;通过对第一初始视差图像和第二初始视差图像分别执行边缘保留滤波,来生成第一增强视差图像和第二增强视差图像;并然后通过使用用于第一和第二初始视差图像的每一像素的视差值的可靠性因子和用于第一和第二增强视差图像的每一像素的视差值的可靠性因子,来增强用于第一和第二初始视差图像的每一像素的视差值。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求2015年5月26日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2015-0073252号的优先权和权益,这里通过引用合并其全部内容。
本专利技术涉及用于生成视差图像的方法和设备,并更具体地,涉及通过更精确地增强由立体匹配获得的初始视差、来生成最终视差图像的方法和设备。
技术介绍
立体匹配是检测至少两页图像中的对应点的技术。可能使用立体匹配技术来获得图像的至少两个视图之间的对应点的视差,并基于视差值来计算图像内的对象的深度。可在诸如基于图像的渲染、机器人视觉、和下一代认知(realization)广播的各个领域中利用视差图。立体匹配技术在图像处理领域已研究很多,并且已研究其各种方法。立体匹配技术大体分类为全局算法方案和局部算法方案。全局算法方案使用诸如置信度传播(belief propagation)和图形切割(graph-cut)的全局优化方法,并且局部算法方案是通过基于块划分图像来计算和优化局部成本的方法。全局算法方案可执行比局部算法方案相对更精确的视差值提取,但是花费很多时间来执行优化操作,并所以几乎没有被实时利用。最近,基于局部算法方案来执行初始匹配以计算初始视差,并且已广泛使用用于基于边缘保留(edge-preserving)滤波增强初始视差的方法。用于边缘保留滤波的最有代表性的方法之一,存在双向滤波。双向滤波设置输入图像的每一像素作为中央像素,并使用中央像素的轴上具有预定尺寸的块中存在的相邻像素与中央像素之间的范围(range)内核和域内核来保留该图像的边缘,并对其它区域执行平滑。即,双向滤波在保留边缘的同时平滑视差值,以增强由于在立体匹配时发现的边缘部分的阻塞(occlusion)
或失配发生的模糊(blurring)现象。边缘保留滤波考虑到仅立体图像之一来改变通过立体匹配计算的初始视差值,并所以存在的问题在于,当向立体图像的每一个独立应用边缘保留滤波时,出现以下现象,即,需要维持其左右一致性的视差值彼此失配。该
技术介绍
部分中公开的以上信息仅用于增强本专利技术的背景的理解,并所以其可包括不形成本领域技术人员在该国家已知的现有技术的信息。
技术实现思路
已努力作出本专利技术,以提供具有更精确地增强通过立体匹配获得的初始视差的优点的、用于生成视差图像的方法和设备。本专利技术的示范实施例提供了一种由用于生成视差图像的设备生成视差图像的方法。所述生成视差图像的方法可包括:通过对立体图像的第一图像和第二图像分别执行立体匹配,来生成第一初始视差图像和第二初始视差图像;通过对第一初始视差图像和第二初始视差图像分别执行边缘保留滤波,来生成第一增强视差图像和第二增强视差图像;通过使用用于第一初始视差图像的每一像素的视差值的可靠性因子和用于第一增强视差图像的每一像素的视差值的可靠性因子,来增强用于第一初始视差图像的每一像素的视差值;和通过使用用于第二初始视差图像的每一像素的视差值的可靠性因子和用于第二增强视差图像的每一像素的视差值的可靠性因子,来增强用于第二初始视差图像的每一像素的视差值。所述用于第一初始视差图像的每一像素的视差值的增强步骤可包括:对于第一初始视差图像和第二初始视差图像之间的每一对应点的视差值计算第一左右一致性数值;对于第一增强视差图像和第二增强视差图像之间的每一对应点的视差值计算第二左右一致性数值;对于与第一初始视差图像的每一对应点对应的每一像素,选择对应第一左右一致性数值和对应第二左右一致性数值之中的、具有高可靠性的左右一致性数值;和对于与第一初始视差图像的每一对应点对应的每一像素,使用选择的左右一致性数值,来确定用于第一初始视差图像的每一像素的视差值。所述用于第一初始视差图像的每一像素的视差值的确定步骤可包括:对于第一初始视差图像的每一像素,基于所选择的左右一致性数值来计算用于每一像素的左右一致性可靠性数值;将第一初始视差图像的每一像素依次设
置为中央像素;计算代表在中央像素的轴上具有预定尺寸的块内的每一相邻像素与中央像素之间的相关性的权重值;和使用块内的相邻像素的权重值和用于相邻像素的左右一致性可靠性数值,来确定中央像素的视差值。所述中央像素的视差值的确定步骤可包括:通过组合块内的相邻像素的权重值和用于相邻像素的左右一致性可靠性数值,来计算每一相邻像素的最终权重值;选择用于块内的每一相邻像素的最终权重值之一;和将中央像素的视差值改变为被选择为所述一个最终权重值的相邻像素的视差值。所述权重值的计算步骤可包括:使用用于每一相邻像素的权重值,来计算用于第一初始视差图像中的每一相邻像素的视差值。所述权重值的计算步骤可包括:使用用于第一初始视差图像中的每一相邻像素的视差值和用于第一增强视差图像中的每一对应相邻像素的视差值,来计算每一相邻像素的权重值。所述权重值的计算步骤可包括:使用每一相邻像素和中央像素之间的空间距离和色差,来计算每一相邻像素的权重值。所述权重值的计算步骤可包括:使用用于局部立体匹配所使用的成本累加函数,来计算每一相邻像素的权重值。所述用于每一像素的左右一致性可靠性数值的计算步骤可包括:当选择的左右一致性数值为0时,将左右一致性可靠性数值计算为1;当选择的左右一致性数值大于阈值时,将左右一致性可靠性数值计算为0;和当选择的左右一致性数值等于或小于阈值时,将左右一致性可靠性数值计算为“1/选择的左右一致性数值”的值。所述第一左右一致性数值的计算步骤可包括:根据第一初始视差图像和第二初始视差图像之间的用于每一对应点的视差值的绝对值之差,来计算第一左右一致性数值,和所述第二左右一致性数值的计算步骤可包括:根据第一增强视差图像和第二增强视差图像之间的用于每一对应点的视差值的绝对值之差,来计算第二左右一致性数值。所述选择步骤可包括将第一左右一致性数值和对应第二左右一致性数值中的较小值确定为具有高可靠性的左右一致性数值。所述第一图像和第二图像之一可以是左图像,并且另一个是右图像。本专利技术的另一实施例提供了一种用于由立体图像生成视差图像的设备。所述用于生成视差图像的设备可包括立体匹配单元、边缘保留滤波单元、和
视差增强单元。该立体匹配单元可通过对立体图像的第一图像和第二图像分别执行立体匹配,来生成第一初始视差图像和第二初始视差图像。该边缘保留滤波单元可通过对第一初始视差图像和第二初始视差图像分别执行边缘保留滤波,来生成第一增强视差图像和第二增强视差图像。该视差增强单元可对第一初始视差图像和第二初始视差图像之间的每一对应点的两个像素的视差值执行左右一致性检查,对第一增强视差图像和第二增强视差图像之间的每一对应点的两个像素的视差值执行左右一致性检查,计算代表在要增强的像素的轴上具有预定尺寸的块内的每一相邻像素与要增强的像素之间的相关性的用于每一相邻像素的权重值,并分别使用所述左右一致性检查与第一初始视差图像和第二初始视差图像中的每一相邻像素的权重值,来增强每一像素的视差值。该视差增强单元可包括左右一致性检查器和视差值确定器。该左右一致性检查器可基于左右一致性检查,计算用于第一初始视差图像和第二初始视差图像之间的每一对应点的视差值的第一左右一致性数值、以及用于第一增强视差图像和第二增强视差图像之间的每一对应点的视差值的第二左右一致性数值。该视差值确本文档来自技高网
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用于生成视差图像的方法和设备

【技术保护点】
一种由用于生成视差图像的设备生成视差图像的方法,包括:通过对立体图像的第一图像和第二图像分别执行立体匹配,来生成第一初始视差图像和第二初始视差图像;通过对第一初始视差图像和第二初始视差图像分别执行边缘保留滤波,来生成第一增强视差图像和第二增强视差图像;通过使用用于第一初始视差图像的每一像素的视差值的可靠性因子和用于第一增强视差图像的每一像素的视差值的可靠性因子,来增强用于第一初始视差图像的每一像素的视差值;和通过使用用于第二初始视差图像的每一像素的视差值的可靠性因子和用于第二增强视差图像的每一像素的视差值的可靠性因子,来增强用于第二初始视差图像的每一像素的视差值。

【技术特征摘要】
2015.05.26 KR 10-2015-00732521.一种由用于生成视差图像的设备生成视差图像的方法,包括:通过对立体图像的第一图像和第二图像分别执行立体匹配,来生成第一初始视差图像和第二初始视差图像;通过对第一初始视差图像和第二初始视差图像分别执行边缘保留滤波,来生成第一增强视差图像和第二增强视差图像;通过使用用于第一初始视差图像的每一像素的视差值的可靠性因子和用于第一增强视差图像的每一像素的视差值的可靠性因子,来增强用于第一初始视差图像的每一像素的视差值;和通过使用用于第二初始视差图像的每一像素的视差值的可靠性因子和用于第二增强视差图像的每一像素的视差值的可靠性因子,来增强用于第二初始视差图像的每一像素的视差值。2.根据权利要求1的方法,其中:所述用于第一初始视差图像的每一像素的视差值的增强步骤包括:对于第一初始视差图像和第二初始视差图像之间的每一对应点的视差值计算第一左右一致性数值;对于第一增强视差图像和第二增强视差图像之间的每一对应点的视差值计算第二左右一致性数值;对于与第一初始视差图像的每一对应点对应的每一像素,选择对应第一左右一致性数值和对应第二左右一致性数值之中的、具有较高可靠性的左右一致性数值;和对于与第一初始视差图像的每一对应点对应的每一像素,使用选择的左右一致性数值,来确定用于第一初始视差图像的每一像素的视差值。3.根据权利要求2的方法,其中:所述用于第一初始视差图像的每一像素的视差值的确定步骤包括:对于第一初始视差图像的每一像素,计算所选择的左右一致性数值的轴上的用于每一像素的左右一致性可靠性数值;将第一初始视差图像的每一像素依次设置为中央像素;计算代表在中央像素的轴上具有预定尺寸的块内的每一相邻像素与中央像素之间的相关性的权重值;和使用块内的相邻像素的权重值和用于相邻像素的左右一致性可靠性数值,来确定中央像素的视差值。4.根据权利要求3的方法,其中:所述中央像素的视差值的确定步骤包括:通过组合块内的相邻像素的权重值和用于相邻像素的左右一致性可靠性数值,来计算每一相邻像素的最终权重值;选择用于块内的每一相邻像素的最终权重值之一;和将中央像素的视差值改变为被选择为所述一个最终权重值的相邻像素的视差值。5.根据权利要求3的方法,其中:所述权重值的计算步骤包括:使用用于每一相邻像素的权重值,来计算用于第一初始视差图像中的每一相邻像素的视差值。6.根据权利要求3的方法,其中:所述权重值的计算步骤包括:使用用于第一初始视差图像中的每一相邻像素的视差值和用于第一增强视差图像中的每一对应相邻像素的视差值,来计算每一相邻像素的权重值。7.根据权利要求3的方法,其中:所述权重值的计算步骤包括:使用每一相邻像素和中央像素之间的空间距离和色差,来计算每一相邻像素的权重值。8.根据权利要求3的方法,其中:所述权重值的计算步骤包括:使用用于局部立体匹配的成本累加函数,来计算每一相邻像素的权重值。9.根据权利要求3的方法,其中:所述用于每一像素的左右一致性可靠性数值的计算步骤包括:当选择的左右一致性数值为0时,将左右一致性可靠性数值计算为1;当选择的左右一致性数值大于阈值时,将左右一致性可靠性数值计算为0;和当选择的左右一致性数值等于或小于阈值时,将左右一致性可靠性数值计算为“1/选择的左右一致性数值”的值。10.根据权利要求2的方法,其中:所述第一左右一致性数值的计算步骤包括:根据第一初始视差图像和第
\t二初始视差图像之间的用于每一对应点的视差值的绝对值之差,来计算第一左右一致性数值,和所述第二左右一致性数值的计算步骤包括:根据第一增强视差图像和第二增强视差图像之间的用于每一对应点的视差值的绝对值之差,来计算第二左右一致性数值。11.根据权利要求10的方法,其中:所述选择步骤包括将第一...

【专利技术属性】
技术研发人员:申泓昌
申请(专利权)人:韩国电子通信研究院
类型:发明
国别省市:韩国;KR

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