双目测距方法、装置、设备、存储介质及计算设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种双目测距方法、装置、设备、存储介质及计算设备。在标定时，双目成像系统的两个摄像机分别对预定图案进行拍摄而得到至少一对第一图像。按预定比例缩小至少一对第一图像的尺寸，分别得到至少一对第二图像。基于该至少一对第二图像获得双目成像系统的参数。在现场测距时，两个摄像机分别对测距现场进行拍摄而得到一对第三图像。按预定比例缩小上述一对第三图像的尺寸，得到一对第四图像。基于上述参数和上述一对第四图像计算深度数据。由此，该双目测距方案显著降低了数据计算量。当采用硬件来实现图像数据处理时，可以在更低功耗的硬件中进行部署和实施。

Binocular Ranging Method, Device, Equipment, Storage Media and Computing Equipment

【技术实现步骤摘要】
双目测距方法、装置、设备、存储介质及计算设备
本专利技术涉及计算机视觉领域，尤其涉及低功耗的双目测距实现方案。
技术介绍
双目视觉测距算法是计算机视觉领域的重要课题。课题的主要任务为仿生人眼感知物体在场景中的深度信息，使用两个摄像机分别采集左右图像，经过标定校正后，进行立体匹配，获取稠密的视差图像，进而获得深度图像。其中，立体匹配处理的精度和速度是双目视觉算法的重要指标，也是双目视觉算法的热点和难点。立体匹配处理涉及的计算复杂度和存储复杂度都很高，需要处理大量的数据。而随着数字图像技术的发展，高帧率、高分辨率的视频流给立体匹配处理的处理速度和精度带来了更大的挑战。即使使用FPGA、ASIC等并行加速硬件，也不足以在低功耗芯片中获得高性能。因此，近年来双目视觉传统算法的发展已逐渐进入瓶颈。虽然基于神经网络的双目算法可获得更高的准确度，但是更为复杂的神经网络计算需要强大的GPU作为计算平台，功耗显著增加。因此，仍然需要一种能够显著降低数据计算量的双目测距方案。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种双目测距方案，其能够显著降低双目测距过程中的数据计算量。根据本专利技术的第一个方面，提供了一种双目测距方法，包括：按预定比例缩小至少一对第一图像的尺寸，分别得到至少一对第二图像，至少一对第一图像是由双目成像系统的两个摄像机分别对预定图案进行拍摄而得到的；基于至少一对第二图像获得双目成像系统的参数；按预定比例缩小上述一对第三图像的尺寸，得到一对第四图像，上述一对第三图像是由两个摄像机分别对测距现场进行拍摄而得到的；以及基于上述参数和上述一对第四图像计算深度数据。由此，由于缩小了测距现场拍摄的第三图像的尺寸，所以能够显著降低双目测距过程中的数据计算量。另外，由于图像尺寸降低，也降低了存储需求和复杂度，减少了数据存储量，可以使用更小的存储容量。可选地，基于上述参数和上述一对第四图像计算深度数据的步骤可以包括：对上述一对第四图像进行匹配，以获得视差图像；以及基于视差图像计算得到深度图像。可选地，对上述一对第四图像进行匹配的步骤可以包括：使用上述参数对上述一对第四图像进行校正，以得到一对极线水平同高的第五图像；以及对上述一对第五图像进行匹配，以获得视差图像。可选地，基于视差图像计算得到深度图像的步骤可以包括：将具有与第四图像相同尺寸的视差图像还原为具有与第三图像相同尺寸的放大视差图像，使用基于至少一对第一图像获得的双目成像系统参数和放大视差图像，计算得到具有与第三图像相同尺寸的深度图像。或者，基于视差图像计算得到深度图像的步骤可以包括：基于视差图像计算得到具有与第四图像相同尺寸的深度图像，并将具有与第四图像相同尺寸的深度图像还原为具有与第三图像相同尺寸的放大深度图像。由此，可以得到与测距现场拍摄的第三图像具有相同尺寸的深度图像。可选地，该预定比例可以包括水平方向上的第一预定比例和竖直方向上的第二预定比例，第一预定比例与第二预定比例可以不同。由此，可以根据实际需要来灵活配置不同方向上的缩小比例。可选地，第一预定比例可以大于第二预定比例，也可以等于第二预定比例，还可以小于第二预定比例。可选地，基于至少一对第二图像获得双目成像系统的参数的步骤可以包括：基于至少一对第二图像对双目成像系统进行标定，以获得双目成像系统的参数。根据本专利技术的第二个方面，提供了一种用于双目测距的装置，包括：第一缩小装置，用于按预定比例缩小至少一对第一图像的尺寸，分别得到至少一对第二图像，至少一对第一图像是由双目成像系统的两个摄像机分别对预定图案进行拍摄而得到的；参数确定装置，用于基于至少一对第二图像获得双目成像系统的参数；第二缩小装置，用于按预定比例缩小上述一对第三图像的尺寸，得到一对第四图像，上述一对第三图像是由两个摄像机分别对测距现场进行拍摄而得到的；以及深度计算装置，用于基于上述参数和上述一对第四图像计算深度数据。可选地，深度计算装置可以包括：图像匹配装置，用于对上述一对第四图像进行匹配，以获得视差图像；以及深度图像计算装置，用于基于视差图像计算得到深度图像。可选地，图像匹配装置可以包括：图像校正装置，用于使用上述参数对上述一对第四图像进行校正，以得到一对极线水平同高的第五图像；以及匹配装置，用于对上述一对第五图像进行匹配，以获得视差图像。可选地，深度图像计算装置可以包括视差图像还原装置，用于将具有与第四图像相同尺寸的视差图像还原为具有与第三图像相同尺寸的放大视差图像，其中，深度图像计算装置使用基于至少一对第一图像获得的双目成像系统参数和放大视差图像，计算得到具有与第三图像相同尺寸的深度图像。或者，深度图像计算装置可以包括深度图像还原装置，用于将基于视差图像计算得到具有与第四图像相同尺寸的深度图像还原为具有与第三图像相同尺寸的放大深度图像。可选地，该预定比例可以包括水平方向上的第一预定比例和竖直方向上的第二预定比例。可选地，第一预定比例可以大于第二预定比例，也可以等于第二预定比例，还可以小于第二预定比例。可选地，参数确定装置可以包括：标定装置，用于基于上述一对第二图像对双目成像系统进行标定，以获得双目成像系统的参数。根据本专利技术的第三个方面，提供了一种双目测距设备，包括：双目成像系统，包括按照预定位置关系设置的两个摄像机；数据处理器，用于基于两个摄像机分别拍摄的第三图像进行计算，以得到深度数据，其中，在标定时，两个摄像机分别对预定图案进行拍摄而得到至少一对第一图像，数据处理器按预定比例缩小至少一对第一图像的尺寸，分别得到至少一对第二图像，并基于至少一对第二图像获得双目成像系统的参数，在现场测距时，两个摄像机分别对测距现场进行拍摄而得到一对第三图像，数据处理器按预定比例缩小上述一对第三图像的尺寸，得到一对第四图像，基于上述参数和上述一对第四图像计算深度数据。可选地，该数据处理器执行上述第一个方面的方法。根据本专利技术的第四个方面，提供了一种计算设备，包括：处理器；以及存储器，其上存储有可执行代码，当可执行代码被处理器执行时，使处理器执行上述第一个方面的方法。根据本专利技术的第五个方面，提供了一种非暂时性机器可读存储介质，其上存储有可执行代码，当可执行代码被电子设备的处理器执行时，使处理器执行上述第一个方面的方法。根据本专利技术的双目测距方案基于现有双目测距流程进行改进，且增加的流程主要为图像缩放，部署成本低，升级代价小，利于实施。而由于在图像处理过程中缩小了原图像尺寸，有效降低了立体匹配步骤的计算复杂度和存储复杂度，而对计算精度的影响相对较小。另外，在优选实施例中，还可以通过双线性插值等图像放大算法将深度图像恢复成原图像尺寸，实现一定程度的恢复。由此，根据本专利技术的双目测距方案可以在更低功耗的硬件中进行部署和实施。附图说明通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。图1是根据本专利技术实施例的双目测距设备100的示意性框图。图2是根据本专利技术实施例的双目测距方法的示意性流程图。图3是现场测距时深度数据计算方法的一个实施例的示意性流程图。图4是现场测距时深度数据计算方法的另一个实施例的示意性流程图。图5是一种获得原现场图像尺寸的深度图像的方案本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双目测距方法，包括：按预定比例缩小至少一对第一图像的尺寸，分别得到至少一对第二图像，所述至少一对第一图像是由双目成像系统的两个摄像机分别对预定图案进行拍摄而得到的；基于所述至少一对第二图像获得所述双目成像系统的参数；按所述预定比例缩小一对第三图像的尺寸，得到一对第四图像，所述一对第三图像是由所述两个摄像机分别对测距现场进行拍摄而得到的；以及基于所述参数和所述一对第四图像计算深度数据。

【技术特征摘要】
1.一种双目测距方法，包括：按预定比例缩小至少一对第一图像的尺寸，分别得到至少一对第二图像，所述至少一对第一图像是由双目成像系统的两个摄像机分别对预定图案进行拍摄而得到的；基于所述至少一对第二图像获得所述双目成像系统的参数；按所述预定比例缩小一对第三图像的尺寸，得到一对第四图像，所述一对第三图像是由所述两个摄像机分别对测距现场进行拍摄而得到的；以及基于所述参数和所述一对第四图像计算深度数据。2.根据权利要求1所述的双目测距方法，其中，基于所述参数和所述一对第四图像计算深度数据的步骤包括：对所述一对第四图像进行匹配，以获得视差图像；以及基于所述视差图像计算得到深度图像。3.根据权利要求2所述的双目测距方法，其中，对所述一对第四图像进行匹配的步骤包括：使用所述参数对所述一对第四图像进行校正，以得到一对极线水平同高的第五图像；以及对所述一对第五图像进行匹配，以获得所述视差图像。4.根据权利要求2所述的双目测距方法，其中，基于所述视差图像计算得到深度图像的步骤包括：将具有与所述第四图像相同尺寸的视差图像还原为具有与所述第三图像相同尺寸的放大视差图像，使用基于所述至少一对第一图像获得的双目成像系统参数和所述放大视差图像，计算得到具有与所述第三图像相同尺寸的深度图像；或者基于所述视差图像计算得到具有与所述第四图像相同尺寸的深度图像，并将具有与所述第四图像相同尺寸的深度图像还原为具有与所述第三图像相同尺寸的放大深度图像。5.根据权利要求1至4中任何一项所述的双目测距方法，其中，所述预定比例包括水平方向上的第一预定比例和竖直方向上的第二预定比例，所述第一预定比例大于或等于或小于所述第二预定比例。6.根据权利要求1至4中任何一项所述的双目测距方法，其中，基于所述至少一对第二图像获得所述双目成像系统的参数的步骤包括：基于所述至少一对第二图像对所述双目成像系统进行标定，以获得所述双目成像系统的参数。7.一种用于双目测距的装置，包括：第一缩小装置，用于按预定比例缩小至少一对第一图像的尺寸，分别得到至少一对第二图像，所述至少一对第一图像是由双目成像系统的两个摄像机分别对预定图案进行拍摄而得到的；参数确定装置，用于基于所述至少一对第二图像获得所述双目成像系统的参数；第二缩小装置，用于按所述预定比例缩小一对第三图像的尺寸，得到一对第四图像，所述一对第三图像是由所述两个摄像机分别对测距现场进行拍摄而得到的；以及深度计算装置，用于基于所述参数和所述一对第四图像计算深度数据。8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾希杰，吴迪，
申请(专利权)人：北京深鉴智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11