差异校准方法、双目视觉系统和计算机可读存储介质技术方案

本发明专利技术公开一种差异校准方法。差异校准方法可由双目视觉系统(10)实现，双目视觉系统(10)包括第一摄像头(12)和第二摄像头(14)。差异校准方法包括：(S1)实时获取所述第一摄像头(12)和所述第二摄像头(14)当前时刻采集的相同场景的第一图像和第二图像的图像亮度值：(S2)计算所述第一图像和所述第二图像之间的图像亮度差异值；(S3)判断所述图像亮度差异值是否大于预定阈值；和(S4)在所述图像亮度差异值大于所述预定阈值时更新所述第一摄像头(12)和/或所述第二摄像头(14)下一时刻的曝光参数。本发明专利技术还公开了一种双目视觉系统(10)和计算机可读存储介质。

Differential Calibration Method, Binocular Vision System and Computer Readable Storage Media

The invention discloses a difference calibration method. The difference calibration method can be realized by a binocular vision system (10), which includes a first camera (12) and a second camera (14). The difference calibration method includes: (S1) real-time acquisition of the first camera (12) and the second camera (14) image brightness values of the first image and the second image of the same scene collected at the current time: (S2) calculation of the image brightness difference value between the first image and the second image; (S3) determination of whether the image brightness difference value is greater than the predetermined threshold value; and (S4) calculation of the image brightness difference value between the first image and the second image. Update the exposure parameters of the first camera (12) and/or the second camera (14) at the next moment when the brightness difference value is greater than the predetermined threshold. The invention also discloses a binocular vision system (10) and a computer readable storage medium.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】差异校准方法、双目视觉系统和计算机可读存储介质
本专利技术涉及电子
，特别涉及一种差异校准方法、双目视觉系统和计算机可读存储介质。
技术介绍
相关技术的双目视觉系统中，使用两个摄像头采集同一场景的左眼图像和右眼图像，假若两个摄像头采集的左眼图像和右眼图像存在亮度差异可能会导致双目视觉系统测量(距离)失效或者错误测量。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种差异校准方法、双目视觉系统和计算机可读存储介质。本专利技术实施方式的一种差异校准方法用于双目视觉系统，所述双目视觉系统包括第一摄像头和第二摄像头，所述差异校准方法包括：实时获取所述第一摄像头和所述第二摄像头当前时刻采集的相同场景的第一图像和第二图像的图像亮度值；计算所述第一图像和所述第二图像之间的图像亮度差异值；判断所述图像亮度差异值是否大于预定阈值；和在所述图像亮度差异值大于所述预定阈值时更新所述第一摄像头和/或所述第二摄像头下一时刻的曝光参数。本专利技术实施方式的一种双目视觉系统包括第一摄像头、第二摄像头和处理器，所述处理器用于：实时获取所述第一摄像头和所述第二摄像头当前时刻采集的相同场景的第一图像和第二图像的图像亮度值；计算所述第一图像和所述第二图像之间的图像亮度差异值；判断所述图像亮度差异值是否大于预定阈值；和在所述图像亮度差异值大于所述预定阈值时更新所述第一摄像头和/或所述第二摄像头下一时刻的曝光参数。本专利技术实施方式的一种计算机可读存储介质包括与双目视觉系统结合使用的计算机程序，所述计算机程序可被处理器执行以完成上述实施方式的差异校准方法。本专利技术实施方式的差异校准方法、双目视觉系统和计算机可读存储介质通过实时检测第一图像和第二图像的图像亮度差异值，在图像亮度差异值较大时更新第一摄像头和第二摄像头的曝光参数，使得采集的第一图像和第二图像的亮度差异值控制在一定范围内从而减小在图像处理中因第一摄像头和第二摄像头同一时刻采集的两张图像的图像亮度差异产生的测量失效或错误测量。本专利技术的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实施方式的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本专利技术某些实施方式的双目视觉系统的功能模块示意图。图2是本专利技术某些实施方式的差异校准方法的流程示意图。图3是本专利技术某些实施方式的差异校准方法的流程示意图。图4是本专利技术某些实施方式的差异校准方法的流程示意图。图5是本专利技术某些实施方式的差异校准方法的流程示意图。图6是本专利技术某些实施方式的差异校准方法的图像区域划分示意图。图7是本专利技术某些实施方式的差异校准方法的图像区域划分示意图。图8是本专利技术某些实施方式的差异校准方法的流程示意图。图9是本专利技术某些实施方式的差异校准方法的流程示意图。图10是本专利技术某些实施方式的差异校准方法的流程示意图。图11是本专利技术某些实施方式的差异校准方法的流程示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本专利技术的不同结构。为了简化本专利技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本专利技术。此外，本专利技术可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本专利技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。请参阅图1，本专利技术实施方式的双目视觉系统10包括第一摄像头12、第二摄像头14和处理器16。处理器16用于实时获取第一摄像头12和第二摄像头14当前时刻采集相同场景的第一图像和第二图像的图像亮度值。处理器16用于计算第一图像和第二图像之间的图像亮度差异值。处理器16用于判断图像亮度差异值是否大于预定阈值。处理器16用于在图像亮度差异值大于预定阈值时更新第一摄像头12和/或第二摄像头14下一时刻的曝光参数。请参阅图2，本专利技术实施方式的差异校准方法可以应用于本专利技术实施方式的双目视觉系统10，也即是说，本专利技术实施方式的双目视觉系统10可以应用本专利技术实施方式的差异校准方法来更新第一摄像头12和/或第二摄像头14的曝光参数。差异校准方法包括以下步骤：S1，实时获取第一摄像头12和第二摄像头14当前时刻采集的相同场景的第一图像和第二图像的图像亮度值；S2，计算第一图像和第二图像之间的图像亮度差异值；S3，判断图像亮度差异值是否大于预定阈值；和S4，在图像亮度差异值大于预定阈值时更新第一摄像头12和/或第二摄像头14下一时刻的曝光参数。本专利技术实施方式的双目视觉系统10基于视差原理，由安装在固定位置的两个摄像头模组从不同角度同时采集同一场景的数字图像以获得该场景的三维形状和位置信息。在一些实施例中，双目视觉系统10可以应用于无人机、智能机器人、无人驾驶汽车以及全景深度相机等设备中，以便实现对设备周围场景的三维形状的感知和位置距离的测量。可以理解，双目视觉系统10的两个摄像头模组之间常常存在系统差异，因此，双目视觉系统10要求两个摄像头模组之间的系统差异最小化，其中，两个摄像头模组采集的图像之间的图像亮度差异最小化有利于提高双目视觉系统10测量结果的准确度。因此，需要对两个摄像头采集的图像亮度进行标定，通过补偿标定的差异值减少或消除系统差异，然而在双目视觉系统10处于亮度多变的场景环境时，不同亮度条件下需要补偿的差异值可能不同。如此，本专利技术实施方式的双目视觉系统10和差异校准方法通过实时检测第一图像和第二图像的亮度差异值，在亮度差异值较大时更新第一摄像头12和/或第二摄像头14下一时刻的曝光参数。双目视觉系统10能够在采集图像的场景的亮度值发生变化时，及时更新第一摄像头12和/或第二摄像头14下一时刻的曝光参数，使第一摄像头12和第二摄像头14下一时刻采集相同场景的第一图像和第二图像的图像亮度差异最小化，优选的，是使第一摄像头12和第二摄像头14下一时刻采集相同场景的第一图像和第二图像的图像亮度一致，有利于减小在图像处理中因图像亮度差异产生的测量失效或错误测量。双目视觉系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种差异校准方法，用于双目视觉系统，其特征在于，所述双目视觉系统包括第一摄像头和第二摄像头，所述差异校准方法包括：实时获取所述第一摄像头和所述第二摄像头当前时刻采集的相同场景的第一图像和第二图像的图像亮度值；计算所述第一图像和所述第二图像之间的图像亮度差异值；判断所述图像亮度差异值是否大于预定阈值；和在所述图像亮度差异值大于所述预定阈值时更新所述第一摄像头和/或所述第二摄像头下一时刻的曝光参数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种差异校准方法，用于双目视觉系统，其特征在于，所述双目视觉系统包括第一摄像头和第二摄像头，所述差异校准方法包括：实时获取所述第一摄像头和所述第二摄像头当前时刻采集的相同场景的第一图像和第二图像的图像亮度值；计算所述第一图像和所述第二图像之间的图像亮度差异值；判断所述图像亮度差异值是否大于预定阈值；和在所述图像亮度差异值大于所述预定阈值时更新所述第一摄像头和/或所述第二摄像头下一时刻的曝光参数。2.如权利要求1所述的差异校准方法，其特征在于，所述实时获取所述第一摄像头和所述第二摄像头采集的当前场景的第一图像和第二图像的图像亮度值的步骤包括：获取所述第一图像和所述第二图像的区域划分和对应区域的权值；和根据所述区域划分的区域亮度值和对应区域的所述权值分别计算所述第一图像和所述第二图像的图像亮度值。3.如权利要求2所述的差异校准方法，其特征在于，所述获取所述第一图像和所述第二图像的区域划分和对应区域的权值的步骤包括：获取所述双目视觉系统的工作状态；根据所述工作状态确定第一图像和第二图像的兴趣区域；和根据所述兴趣区域获取所述第一图像和所述第二图像的所述区域划分和对应区域的所述权值。4.如权利要求2所述的差异校准方法，其特征在于，所述根据所述区域划分的区域亮度值和对应区域的所述权值分别计算所述第一图像和所述第二图像的亮度值的步骤包括：分别计算各个所述区域亮度值和对应区域的所述权值之积的总和以得到所述第一图像和所述第二图像的总权重亮度值；和分别计算所述总权重亮度值与总权值的比值以得到所述第一图像和所述第二图像的亮度值。5.如权利要求1所述的差异校准方法，其特征在于，所述在所述图像亮度差异值大于所述预定阈值时更新所述第一摄像头和/或所述第二摄像头的下一时刻的曝光参数的步骤包括：在所述图像亮度差异值大于所述预定阈值时根据所述第一图像和所述第二图像的图像亮度值和基准亮度值计算所述双目视觉系统的差异校准参数；和根据所述差异校准参数和所述第一摄像头或所述第二摄像头的当前所述曝光参数更新所述第一摄像头和/或所述第二摄像头下一时刻的所述曝光参数。6.如权利要求5所述的差异校准方法，其特征在于，所述基准亮度值为所述第一图像的图像亮度值、所述第二图像的图像亮度值或所述第一图像和所述第二图像的平均的图像亮度值中的任意一个。7.如权利要求6所述的差异校准方法，其特征在于，所述第一图像和所述第二图像的平均的图像亮度值可以是加权平均亮度值、算术平均亮度值中的任意一个。8.如权利要求6所述的差异校准方法，其特征在于，所述图像亮度差异值包括绝对差异值，所述计算所述第一图像和所述第二图像之间的图像亮度差异值的步骤包括：根据所述第一图像和所述第二图像的图像亮度值和采集所述第一图像和所述第二图像对应的当前差异校准参数计算所述绝对差异值，所述绝对差异值采用下面条件式计算：D＝|a-(b/xb)*xa|或D＝|(a/xa)*xb-b|；其中，D为所述绝对差异值，a、b分别为所述第一图像和所述第二图像的图像亮度值，xa、xb分别为采集所述第一图像和所述第二图像对应的当前差异校准参数。9.如权利要求6所述的差异校准方法，其特征在于，所述图像亮度差异值包括相对差异值，所述计算所述第一图像和所述第二图像之间的图像亮度差异值的步骤包括：根据所述第一图像和所述第二图像的图像亮度值、所述基准亮度值和采集所述第一图像和所述第二图像对应的当前差异校准参数计算所述相对差异值，其中所述相对差异值为绝对差异值与所述基准亮度值的比值，所述绝对差异值采用下面条件式计算：D＝|a-(b/xb)*xa|或D＝|(a/xa)*xb-b|；其中，D为所述绝对差异值，a、b分别为所述第一图像和所述第二图像的亮度值，xa、xb分别为采集所述第一图像和所述第二图像对应的当前差异校准参数。10.如权利要求5所述的差异校准方法，其特征在于，所述在所述图像亮度差异值大于所述预定阈值时根据所述第一图像和所述第二图像的图像亮度值和基准亮度值计算所述双目视觉系统的差异校准参数的步骤包括：根据所述第一图像和所述第二图像的图像亮度值和采集所述第一图像和所述第二图像时对应的当前差异校准参数以及所述基准亮度值，计算所述第一图像和所述第二图像的所述差异校准参数，所述差异校准参数采用下面条件式计算：a/xa*aedc＝ref/xref*aedc_ref(1)和/或b/xb*aedc＝ref/xref*aedc_ref(1)；其中，a、b分别为所述第一图像和所述第二图像的图像亮度值，xa、xb分别为采集所述第一图像和所述第二图像对应的当前差异校准参数，aedc为所述差异校准参数，ref为所述基准亮度值，xref为所述基准亮度值对应的差异校准参数，aedc_ref(1)为基准差异校准参数，其中xref和aedc_ref(1)均为1。11.如权利要求5所述的差异校准方法，其特征在于，所述曝光参数包括自动曝光参数和校准曝光参数，所述根据所述差异校准参数和所述第一摄像头或所述第二摄像头的当前曝光参数更新所述第一摄像头和/或所述第二摄像头的下一时刻的所述曝光参数包括：根据所述差异校准参数和所述第一摄像头和所述第二摄像头的当前所述曝光参数计算所述第一摄像头和/或所述第二摄像头的校准曝光参数。12.如权利要求11所述的差异校准方法，其特征在于，所述自动曝光参数包括粗调曝光时间、模拟增益和数字增益中的至少一个，所述校准曝光参数包括粗调曝光时间、细调曝光时间、行周期时间、模拟增益和数字增益中的至少一个。13.如权利要求12所述的差异校准方法，其特征在于，计算的所述校准曝光参数与所述自动曝光参数的类型全部不同时，所述根据所述差异校准参数和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：常坚，任伟，张树汉，
申请(专利权)人：深圳市大疆创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44