一种用于芯片集成的立体匹配方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术适用于计算机视觉技术领域，提供了一种用于芯片集成的立体匹配方法和装置，以解决立体匹配过程计算量太大，消耗资源过多，不适合在芯片上实现的问题。所述方法包括：在左图像中获取与右图像的参考点对应的映射点；从映射点开始向右的预置范围内，每隔固定像素点的间隔选取待测试像素点；计算待测试像素点与参考点之间的匹配值，并取最小匹配值对应的像素点为基准映射点；计算基准映射点左右固定像素点范围内每一个像素点与参考点之间的匹配值，并取最小匹配值对应的像素点为匹配点。本发明专利技术的技术方案实现了在保证精度的情况下缩减计算量的立体匹配，大大减少了计算资源和硬件存储资源，从而可以在芯片上得以良好的实现。

Stereo matching method and device for chip integration

The invention is applicable to the technical field of computer vision, a stereo matching method and device for chip integration is provided to solve the stereo matching process calculation is too large, excessive consumption of resources, not suitable for the realization of the chip problem. The method includes: obtaining the mapping points corresponding with the right image reference point in the left image; from the beginning of the preset mapping point to the right range, every fixed pixel interval selected to test pixel; calculates matching value between the test pixel point and reference points, and the small pixel matching value the corresponding reference point mapping; mapping points calculated on the basis of matching between each pixel and pixels within the fixed reference point value, and take the minimum value, the pixel corresponding to the matching point. The technical proposal of the invention realizes the stereo matching to reduce the calculation amount under the condition of guaranteeing accuracy, and greatly reduces the computing resource and the hardware storage resource, thereby realizing the good realization on the chip.

【技术实现步骤摘要】
一种用于芯片集成的立体匹配方法和装置
本专利技术涉及计算机视觉
，尤其涉及一种用于芯片集成的立体匹配方法和装置。
技术介绍
双目立体视觉技术是三维重建算法中比较流行的一种技术。双目立体视觉旨在模拟人类双眼识别场景三维信息的机理，从两个角度获取场景的二维图像，再根据建立图像之间的匹配关系重建三维模型。建立两幅图像像素点对应关系的过程就是立体匹配的过程，它是双目立体视觉技术的核心。传统的立体匹配过程是将通过双目相机采集到的并且已平行校正过的右图像作为参考图像，循环的对右图像每一个像素点，在双目相机采集到的左图像中的同一行寻找一个与之对应的匹配点，该匹配点是从左图像的映射点开始往右逐个像素寻找直到最大搜索范围。在搜索范围里的每一点，都需要对以此点中心的窗口中每一个像素点进行计算，因此为了确保精度，窗口就必须取较大的范围，加上窗口内所有像素点都要参与计算，导致计算量太大，资源消耗过多，不适合在芯片上实现。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于芯片集成的立体匹配方法和装置，旨在解决现有技术中立体匹配过程计算量太大，消耗资源过多，不适合在芯片上实现的问题。本专利技术第一方面，提供一种用于芯片集成的立体匹配方法，包括：在左图像中获取与右图像的参考点对应的映射点，所述映射点为所述左图像中与所述参考点同行同列的像素点；从所述映射点开始向右的预置范围内，每隔固定像素点的间隔选取待测试像素点；计算所述待测试像素点与所述参考点之间的匹配值，并取最小匹配值对应的像素点为基准映射点；计算所述基准映射点左右固定像素点范围内每一个像素点与所述参考点之间的匹配值，并取最小匹配值对应的像素点为匹配点。本专利技术第二方面，提供一种用于芯片集成的立体匹配装置，包括：映射点获取模块，用于在左图像中获取与右图像的参考点对应的映射点，所述映射点为所述左图像中与所述参考点同行同列的像素点；测试像素点选取模块，用于从所述映射点开始向右的预置范围内，每隔固定像素点的间隔选取待测试像素点；基准映射点计算模块，用于计算所述待测试像素点与所述参考点之间的匹配值，并取最小匹配值对应的像素点为基准映射点；匹配点计算模块，用于计算所述基准映射点左右固定像素点范围内每一个像素点与所述参考点之间的匹配值，并取最小匹配值对应的像素点为匹配点。本专利技术与现有技术相比存在的有益效果是：本专利技术提供的技术方案通过在计算待测试像素点与参考点之间的匹配值之前，在左图像中间隔固定像素点选取所述待测试像素点的方法，与现有技术相比，实现了在保证精度的情况下缩减计算量的立体匹配，大大减少了所需的计算资源和硬件存储资源，从而可以在芯片上得以良好的实现。附图说明图1是本专利技术实施例一提供的用于芯片集成的立体匹配方法的流程图；图2是本专利技术实施例一提供的用于芯片集成的立体匹配方法中待测试像素点选取方法的示意图；图3是本专利技术实施例二提供的用于芯片集成的立体匹配方法的流程图；图4是本专利技术实施例二提供的用于芯片集成的立体匹配方法中基准映射点匹配方法的示意图；图5是本专利技术实施例二提供的用于芯片集成的立体匹配方法中正方形窗口像素点选取方法的示意图；图6是本专利技术实施例二提供的用于芯片集成的立体匹配方法中匹配点搜索方法的示意图；图7是本专利技术实施例三提供的用于芯片集成的立体匹配装置的组成示意图；图8是本专利技术实施例四提供的用于芯片集成的立体匹配装置的组成示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。以下结合具体附图对本专利技术的实现进行详细的描述。实施例一：图1是本专利技术实施例一提供的用于芯片集成的立体匹配方法的流程图，具体包括步骤S101至S104，详述如下：S101、在左图像中获取与右图像的参考点对应的映射点，所述映射点为左图像中与参考点同行同列的像素点。具体地，可以用双目相机代替人的双眼进行图像采集，分别得到左图像和右图像，并对左图像和右图像进行畸变校正和平行校正。将已经畸变校正和平行校正后的右图像作为参考图像，右图像中的每一个像素点均为参考点，对右图像中的每一个参考点，在左图像中都有一个与之对应的映射点，该映射点是左图像中与参考点同行同列的像素点。S102、从映射点开始向右的预置范围内，每隔固定像素点的间隔选取待测试像素点。具体地，如图2所示，从左图像的映射点开始向右的预置范围内，可以每隔m个像素点来选取待测试的像素点，其中m为固定像素点，取值为大于零的整数。这种采用间隔m个像素点来选取待测试像素点的方式，不再需要选取从映射点开始向右的预置范围内的每一个像素点作为待测试像素点，来计算匹配值寻找匹配点，因此在保证精度的情况下缩减了m+1倍的计算量。S103、计算待测试像素点与参考点之间的匹配值，并取最小匹配值对应的像素点为基准映射点。具体地，对预置范围内的所有待测试像素点，计算每一个待测试像素点与右图像的参考点之间的像素的匹配值，并将最小匹配值对应的待测试像素点作为基准映射点。优选地，可以用待测试像素点和参考点之间的像素值的绝对差加权和(Weightedsumofabsolutedifference，WSAD)值作为像素的匹配值，来确定基准映射点。S104、计算基准映射点左右固定像素点范围内每一个像素点与参考点之间的匹配值，并取最小匹配值对应的像素点为匹配点。具体地，对基准映射点左右固定像素范围内的所有像素点，计算其与参考点之间的像素的匹配值，优选地，可以用像素点和参考点之间的像素值的WSAD值作为像素的匹配值，匹配值最小的像素点即为右图中的参考点在左图中的匹配点。本实施例中，在左图像中从映射点开始向右的预置范围内，每隔固定像素点的间隔选取待测试像素点，计算待测试像素点与参考点之间的匹配值，并取最小匹配值对应的像素点为基准映射点，再计算基准映射点左右固定范围内的每一个像素点与参考点之间的匹配值，找到最小匹配值对应的像素点即为匹配点，因此无需选取从映射点开始向右的预置范围内的每一个像素点作为待测试像素点，来计算匹配值寻找匹配点，从而实现了在保证精度的情况下缩减计算量寻找匹配点，例如，在间隔m个像素点选取待测试像素点时可缩减m+1倍的计算量，大大减少了所需的计算资源和硬件存储资源，使得可以在芯片上得以良好的实现。实施例二：图3是本专利技术实施例二提供的用于芯片集成的立体匹配方法的流程图，具体包括步骤S201至S204，详述如下：S201、在左图像中获取与右图像的参考点对应的映射点，所述映射点为左图像中与参考点同行同列的像素点。具体地，可以用双目相机代替人的双眼进行图像采集，分别得到左图像和右图像，并对左图像和右图像进行畸变校正和平行校正。将已经畸变校正和平行校正后的右图像作为参考图像，右图像中的每一个像素点均为参考点，对右图像中的每一个参考点，在左图像中都有一个与之对应的映射点，该映射点是左图像中与参考点同行同列的像素点。S202、从映射点开始向右的预置范围内，每隔固定像素点的间隔选取待测试像素点。具体地，如图2所示，从左图像的映射点开始向右的预置范围内，可以每隔m个像素点来选取待测试的像素点，其中m为固定像素点，取值为大于零的整数。这种采用间隔m个像本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于芯片集成的立体匹配方法，其特征在于，包括：在左图像中获取与右图像的参考点对应的映射点，所述映射点为所述左图像中与所述参考点同行同列的像素点；从所述映射点开始向右的预置范围内，每隔固定像素点的间隔选取待测试像素点；计算所述待测试像素点与所述参考点之间的匹配值，并取最小匹配值对应的像素点为基准映射点；计算所述基准映射点左右固定像素点范围内每一个像素点与所述参考点之间的匹配值，并取最小匹配值对应的像素点为匹配点。

【技术特征摘要】
1.一种用于芯片集成的立体匹配方法，其特征在于，包括：在左图像中获取与右图像的参考点对应的映射点，所述映射点为所述左图像中与所述参考点同行同列的像素点；从所述映射点开始向右的预置范围内，每隔固定像素点的间隔选取待测试像素点；计算所述待测试像素点与所述参考点之间的匹配值，并取最小匹配值对应的像素点为基准映射点；计算所述基准映射点左右固定像素点范围内每一个像素点与所述参考点之间的匹配值，并取最小匹配值对应的像素点为匹配点。2.根据权利要求1所述的用于芯片集成的立体匹配方法，其特征在于，所述计算所述待测试像素点与所述参考点之间的匹配值，并取最小匹配值对应的像素点为基准映射点包括：计算所述待测试像素点与所述参考点之间的简化匹配值，并取最小简化匹配值对应的像素点为基准映射点。3.根据权利要求2所述的用于芯片集成的立体匹配方法，其特征在于，所述计算所述待测试像素点与所述参考点之间的简化匹配值包括：计算所述待测试像素点与所述参考点之间的简化绝对差加权和WSAD值，所述简化WSAD值的计算公式为：其中，A'为所述待测试像素点，B'为以A'为中心边长为a的正方形窗口中隔n行n列选取的像素点，A为所述参考点，B为以A为中心边长为a的正方形窗口中与B'对应的像素点，所述a为奇数，所述n为大于零并且小于a/2的整数；E(B,B')的计算公式为：其中，R、G、B分别表示像素点的R通道、G通道、B通道的灰度值；W(A,B)的计算公式为：其中，D为像素点A和B之间的像素距离，α和β为设定的参数。4.根据权利要求1所述的用于芯片集成的立体匹配方法，其特征在于，所述计算所述基准映射点左右固定像素点范围内每一个像素点与所述参考点之间的匹配值，并取最小匹配值对应的像素点为匹配点包括：计算所述基准映射点左右固定像素点范围内每一个像素点与所述参考点之间的精确匹配值，并取最小精确匹配值对应的像素点为匹配点。5.根据权利要求4所述的用于芯片集成的立体匹配方法，其特征在于，所述计算所述基准映射点左右固定像素点范围内每一个像素点与所述参考点之间的精确匹配值包括：计算所述基准映射点左右固定像素点范围内每一个像素点与所述参考点之间的精确绝对差加权和WSAD值，所述精确WSAD值的计算公式为：其中，A'为所述每一个像素点，B'为以A'为中心边长为a的正方形窗口中的所有像素点，A为所述参考点，B为以A为中心边长为a的正方形窗口中与B'对应的像素点，所述a为奇数，所述n为大于零并且小于a/2的整数；E(B,B')的计算公式为：其中，R、G、B分别表示像素点的R通道、G通道、B通道的灰度值；W(A,B)的计算公式为：...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜军，罗威，程俊，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44