一种超高分辨率双目图像的高速立体匹配算法制造技术

技术编号:23559505 阅读:46 留言:0更新日期:2020-03-25 04:46
本发明专利技术涉及一种超高分辨率双目图像的高速立体匹配算法,对双目摄像机的左右图像进行下采样,通过匹配,获取视差范围,并设定阈值;对每幅图片进行编码,计算匹配代价;根据NLCA构建最小生成树的方法,进行匹配代价的聚合;通过选取匹配代价最小的点所对应的视差值来确定视差,并根据不同层数对应的阈值保留视差。本发明专利技术通过对物体距离的远近来决定提供匹配左右图像的尺寸,对于近处的物体,视差大,占用的像素点多,会消耗很多的匹配时间,所以我们采用较小尺寸的图像进行匹配,相反对于远处的物体我们使用大尺寸图像进行匹配,以保证远处的物体的匹配精度。

A high speed stereo matching algorithm for ultra-high resolution binocular images

【技术实现步骤摘要】
一种超高分辨率双目图像的高速立体匹配算法
本专利技术涉及双目立体视觉领域,具体地说是一种超高分辨率双目图像的高速立体匹配算法。
技术介绍
立体匹配是通过查找不同视角拍摄的两幅或者多幅同一场景不同图像间的匹配像素点,通过获得匹配的像素点之间的视差值,来获取深度值,并解算出物体的三维信息。立体匹配在三维重建,机器人导航和虚拟现实等领域都有着广泛的应用。立体匹配算法主要是通过建立一个能量代价函数,通过此能量代价函数最小化来估计像素点视差值。立体匹配算法的实质就是一个最优化求解问题,通过建立合理的能量函数,增加一些约束,采用最优化理论的方法进行方程求解,最终得到左右幅图片的相对应的匹配点,进而获取该点得视差值。立体匹配一般包括四个步骤,匹配代价计算,代价聚合,视差计算,视差精化。匹配代价计算一般是通过计算左右图像灰度图像,来获得每一个点得匹配代价值,具体算法包括AD、SAD、census等算法。代价计算后会获得匹配代价的代价图。代价图的数量就是视差的搜索范围。代价聚合阶段其是就是一个滤波的阶段,对每一个匹配代价图进行滤波,目前比较流行的CSCA本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超高分辨率双目图像的高速立体匹配算法,其特征在于:包括以下步骤:/n步骤1:对双目摄像机的左右图像进行下采样,在尺寸最小图片上进行匹配,获取整个图片的视差范围,并根据下采样的次数和视差范围为每一层设定阈值;/n步骤2:通过census变换来对每幅图片进行编码,根据远近不同进行不同尺度的匹配代价的计算;/n步骤3:根据NLCA构建最小生成树的方法,进行匹配代价的聚合;/n步骤4:通过选取匹配代价最小的点所对应的视差值来确定视差,并根据不同层数对应的阈值保留视差。/n

【技术特征摘要】
1.一种超高分辨率双目图像的高速立体匹配算法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1:对双目摄像机的左右图像进行下采样,在尺寸最小图片上进行匹配,获取整个图片的视差范围,并根据下采样的次数和视差范围为每一层设定阈值;
步骤2:通过census变换来对每幅图片进行编码,根据远近不同进行不同尺度的匹配代价的计算;
步骤3:根据NLCA构建最小生成树的方法,进行匹配代价的聚合;
步骤4:通过选取匹配代价最小的点所对应的视差值来确定视差,并根据不同层数对应的阈值保留视差。


2.根据权利要求1所述的超高分辨率双目图像的高速立体匹配算法,其特征在于:所述对每幅图片进行编码过程包括:
在图中选取一点,以该点为中心划出n*n的矩形,矩形中除中心点以外的每个点都与中心点进行比较,灰度值小于中心点即记为1,灰度大于中心点的则记为0,以所得长度为(n*n-1)大小的census序列来表示中心点的像素值。


3.根据权利要求1所述的超高分辨率双目图像的高速立体匹配算法,其特征在于:所述匹配代价的计算过程为:
通过对比左右图的汉明距离来计算每一个点的匹配代价:

【专利技术属性】
技术研发人员:华春生随心
申请(专利权)人:中国科学院沈阳自动化研究所
类型:发明
国别省市:辽宁;21

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