The invention proposes a real-time stereo matching fault prediction and solution based on orthogonal stereo device, including the following steps: the orthogonal camera, the field programmable gate array, the semi global matching algorithm and the Gauss fuzzy kernel. The weak lines of linear structures cause the failure of stereo matching. The real-time stereo matching fault prediction and solution based on the orthogonal stereo device is connected to a single field programmable logic sequence through the low voltage differential signal interface of the four image sensor of the orthogonal camera device, and the FPGA is synchronized with four independent numbers. According to the deviation operation of the image, the semi global matching algorithm is used to buffer the image sensor scan line and the depth map of the continuous computing new line, and it is optimized in many directions. Finally, the texture red indicator and Gauss fuzzy kernel are used to avoid the failure of the weak texture region. The invention can effectively solve the problem of error matching in weak texture regions, and improve the accuracy and accuracy of stereo matching.
【技术实现步骤摘要】
基于正交立体装置的实时立体匹配故障预测与解决方法
本专利技术属于立体匹配
,具体涉及一种基于正交立体装置的实时立体匹配故障预测与解决方法。
技术介绍
立体匹配技术一直是三维场景结构信息获取的研究热点之一,也是计算机视觉领域中一个很有价值的热点问题,在工业、医疗器材、监控系统、视觉导航、人机交互和无人机等方面有广泛的应用,其基本原理是从两个视点观察同一景物以获取立体像对,匹配出相应像点,从而计算出视差并获得三维信息,立体匹配通常包括四个步骤:(1)匹配代价的计算;(2)匹配代价的聚合;(3)视差的计算和优化(4)视差的细化求精。立体匹配算法主要可以分为三类,局部算法、全局算法和半全局算法。局部算法基于特定窗口聚合匹配代价,运算速度快,但是精度差。全局算法的出现提高了立体匹配的准确性,然而较慢的实时性限制了它在实际场景中的应用。半全局算法的提出有效地平衡了立体匹配的速度与精度的关系,半全局算法具有鲁棒性强和对光照影响不敏感的优势,但仍然存在弱纹理区域及重复纹理区域特征点误匹配率高的问题。因此,申请人提出一种基于正交立体装置的实时立体匹配故障预测与解决方法,其在提高精度避免故障的同时,运行时间也可大幅度提高。
技术实现思路
针对现有技术的不足,本专利技术提出一种基于正交立体装置的实时立体匹配故障预测与解决方法,其能够有效解决弱纹理区域的误匹配问题,提高立体匹配精度。为了解决立体匹配中弱纹理区域出现的故障,本专利技术提出一种基于正交立体装置的实时立体匹配故障预测与解决方法,包括如下步骤:S1、正交摄像装置;S2、现场可编程门阵列;S3、半全局匹配算法;S4、高斯 ...
【技术保护点】
1.一种基于正交立体装置的实时立体匹配故障预测与解决方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、正交摄像装置;S2、现场可编程门阵列;S3、半全局匹配算法;S4、高斯模糊核;通过正交摄像装置的四图像传感器的低电压差分信号接口连接到单个现场可编程逻辑序列,FPGA再同步四个独立的数据流对图像进行偏差操作,用半全局匹配算法对图像传感器扫描线和连续计算新线路的深度图进行缓冲,在多个方向上进行优化,最后使用纹理红指示器和立体匹配算法来避免弱纹理区域的故障发生。
【技术特征摘要】
1.一种基于正交立体装置的实时立体匹配故障预测与解决方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、正交摄像装置;S2、现场可编程门阵列;S3、半全局匹配算法;S4、高斯模糊核;通过正交摄像装置的四图像传感器的低电压差分信号接口连接到单个现场可编程逻辑序列,FPGA再同步四个独立的数据流对图像进行偏差操作,用半全局匹配算法对图像传感器扫描线和连续计算新线路的深度图进行缓冲,在多个方向上进行优化,最后使用纹理红指示器和立体匹配算法来避免弱纹理区域的故障发生。2.如权利要求1所述的基于正交立体装置的实时立体匹配故障预测与解决方法,其特征在于,S1、正交摄像装置,包括如下步骤:S11、将带有两个正交极线的传感器摄像头固定在稳定的平台上,由不同角度同时获得两幅数字图像,在左右两个摄像机像面上都存在该点的响应点,可获得三维空间中某点的三维坐标;S12、在两个硬件上直接计算和运行半全局立体匹配算法,并通过接口同步输出,四个摄像机都使用内联函数进行校正;S13、使用二维标记初始校准运行过程中获得的非本征数据,多摄像机立体装置用每个立体对的匹配分数的加权平均来融合深度图;匹配函数根据故障评分在正常操作中选择一个源图像为每个像素i,j在正常运作,然而,如果深度图都在彼此的10%范围内,使用它的匹配分数mi,j计算它们的加权平均值来融合这些像素,这为深度估计提供了一个稳固的交叉检查,还允许接受不具有由SGM分配的高分数的像素;S14、使用另外的两个摄像机,提高单基线立体匹配系统的精确度和召回率,在同样的硬件上执行所有的计算,只增加成本和重量两个模型,在标准的立体磁头上加一个低成本的图像传感器,避开错误测量并且在图像中的立体相关置信度低的地区增加召回率,获得可靠的测量结果。3.如权利要求1所述的基于正交立体装置的实时立体匹配故障预测与解决方法,其特征在于,S2、现场可编程门阵列,包括如下步骤:S21、现场可编程门阵列中用半全局匹配算法,通过在多个方向上优化得到的深度图,利用联合的价值函数来融合深度...
【专利技术属性】
技术研发人员:王国强,张斌,骞志彦,周琪琦,
申请(专利权)人:视缘上海智能科技有限公司,
类型:发明
国别省市:上海,31
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