双目立体视觉成像的在线补偿方法及其系统技术方案

本申请涉及双目立体视觉成像技术领域，公开了一种双目立体视觉成像的在线补偿方法及其系统。该方法包括：计算双摄模组拍摄的图像中左图和右图之间的行差；将所述左图调整为与所述右图对齐，并记录对应的对焦值和焦距校正值进行存储；重复多次记录对焦值和焦距校正值的过程，获取一组对焦值与焦距校正值，并根据该组数据获取所述对焦值与所述焦距校正值之间的拟合曲线；根据所述拟合曲线对待补偿图像的左图的等效焦距进行补偿。本发明专利技术通过记录一定数量的校正数据，对对焦变化和模型误差进行拟合补偿。

【技术实现步骤摘要】
双目立体视觉成像的在线补偿方法及其系统
本申请涉及视觉成像
，特别涉及一种双目立体视觉成像的在线补偿方法及其系统。
技术介绍
双目立体视觉测量是基于视差原理，图1展示了简单的平视双目立体成像原理图。两摄像机的投影中心连线的距离，即基线距为B。两摄像机在同一时刻观看空间物体的同一特征点P，分别在“左眼”“右眼”上获取了点P的图像。它们的图像坐标分别为Pl=（ul,vl），Pr=（ur,vr），假定两摄像机的图像在同一个平面上，则特征点P的图像坐标的Y坐标相同，即vl=vr=v，则由三角几何关系得到公式（1）(1)则视差为Disparity=ul–ur，由此可计算出特征点P在摄像机坐标系下的三维坐标。但实际的双目立体视觉系统很难满足上述理想情况，所以我们将实际图像转换到一个虚拟相机的成像，并保证左右相机的虚拟成像满足上述平视关系，转换后的图像满足行对齐条件，这个过程就是立体校正。这个虚拟相机参数一般选用焦距较短的焦距为校正后焦距，通过旋转校正至相机为平视条件。在实际手机双摄立体系统的拍摄过程中，副摄一般为定焦，但主摄马达会推动镜头对焦，调节成像至最清晰的状态。对焦的过程等效焦距fl’会发生改变fl’=fl+∆fl。进而造成实际矫正出来的图像存在尺寸大小的差异，如图2所示，高度为不同的H和H'。另外线下标定的摄像机参数有时候会存在误差，不同参数影响机理不同，但总的效果上是会使校正后图像存在行差。并且视差也会存在一定的偏差，这种偏差在深度信息相当的时候基本保持不变。上述两种偏差都最终会影响视差计算效果。针对上述两种偏差，算法一般在对校正后的图像，再进行一次行差调整，但是这种调整一般比较耗时，当搜索范围较大时，校正效果稳定性不够好。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种双目立体视觉成像的在线补偿方法及其系统，通过记录一定数量的校正数据，对对焦变化和模型误差进行拟合补偿。本申请一实施例中公开了一种双目立体视觉成像的在线补偿方法，包括：计算双摄模组拍摄的图像中左图和右图之间的行差；将所述左图调整为与所述右图对齐，并记录对应的对焦值和焦距校正值进行存储；重复多次记录对焦值和焦距校正值的过程，获取一组对焦值与焦距校正值，并根据该组数据获取所述对焦值与所述焦距校正值之间的拟合曲线；根据所述拟合曲线对待补偿图像的左图的等效焦距进行补偿。优选的，所述行差等于左右两幅图上行差与下行差之间的差值，∆r_1=∆r1-∆r2，其中，∆r_1为行差，∆r1为上行差，∆r2为下行差。优选的，所述焦距校正值，其中，为所述右图的等效焦距，为所述左图的等效焦距，H为所述右图的高度，为所述行差，所述左图校正后的等效焦距为。优选的，所述一组对焦值与焦距校正值包括至少20个对焦值与焦距校正值。优选的，进行补偿包括：根据所述拟合曲线获得∆r_1进行缩放，记录∆r_2=(∆r1+∆r2)/2，根据∆r_2进行平移，其中，为平移行差，∆r1为上行差，∆r2为下行差。优选的，根据该组数据获取所述对焦值与所述焦距校正值之间的拟合曲线的步骤之前，还包括：计算，其中，Pl=（ul,vl），Pr=（ur,vr）分别为任一点P=在所述左图和右图中的坐标，B为所述左图和右图的基线距离，计算视差Disparity=ul–ur，当所述视差为0时，根据该组数据获取所述对焦值与所述焦距校正值之间的拟合曲线。优选的，还包括：若存在负视差，则为系统误差，记录所述视差的最小值，将图像向视差增长的方向平移对应数值的像素，进行负视差补偿。本申请还提供一种双目立体视觉成像的在线补偿系统，包括：行差计算模块，用于计算双摄模组拍摄的图像中左图和右图之间的行差；调整模块，用于将所述左图调整为与所述右图对齐，并记录对应的对焦值和焦距校正值进行存储；拟合模块，用于从调整模块中获取一组对焦值与焦距校正值，并根据该组数据获取所述对焦值与所述焦距校正值之间的拟合曲线；补偿模块，用于根据所述拟合曲线对待补偿图像的等效焦距进行补偿。本申请实施方式中，本专利技术提出一种在线补偿方案，通过记录一定数量的校正数据，对对焦变化和模型误差进行拟合补偿。附图说明图1是现有的平视双目立体成像原理图。图2是双目立体成像的图像示意图。图3是根据本申请实施例的双目立体视觉成像的在线补偿方法流程示意图。图4是根据本申请实施例的双目立体视觉成像的在线补偿方法示意图一。图5是根据本申请实施例的双目立体视觉成像的在线补偿方法示意图二。具体实施方式在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的实施方式作进一步地详细描述。本申请的第一实施方式涉及一种双目立体视觉成像的在线补偿方法，其流程如图3所示，该方法包括以下步骤：步骤101，计算双摄模组拍摄的图像中左图和右图之间的行差。优选的，所述行差等于上行差与下行差之间的差值，∆r_1=∆r1-∆r2，其中，∆r_1为行差，∆r1为上行差，∆r2为下行差。步骤102，将所述左图调整为与所述右图对齐，并记录对应的对焦值和焦距校正值进行存储。优选的，所述焦距校正值，其中，fr为所述右图的等效焦距，fl为所述左图的等效焦距，H为所述右图的高度，为所述行差，所述左图校正后的等效焦距为fl’=fl+∆fl。步骤103，重复多次记录对焦值和焦距校正值的过程，获取一组对焦值与焦距校正值，并根据该组数据获取所述对焦值与所述焦距校正值之间的拟合曲线。优选的，所述一组对焦值与焦距校正值包括至少20个对焦值与焦距校正值。计算，其中，Pl=（ul,vl），Pr=（ur,vr）分别为任一点P=在所述左图和右图中的坐标，B为所述左图和右图的基线距离，计算视差Disparity=ul–ur，当所述视差为0时，根据该组数据获取所述对焦值与所述焦距校正值之间的拟合曲线。步骤104，根据所述拟合曲线对待补偿图像的左图的等效焦距进行补偿。优选的，本实施例中的在线补偿方法包括：根据所述拟合曲线获得∆r_1进行缩放，记录∆r_2=(∆r1+∆r2)/2，根据∆r_2进行平移，其中，为平移行差，∆r1为上行差，∆r2为下行差。优选的，本实施例中的在线补偿方法还包括：记录所述视差的最小值，进行负视差补偿。双摄算法会计算出全图的视差，根据视差直方图，排除噪声干扰，记录下来可靠的最小视差，通过在视差方向上（左右）平移，将最小视差由负视差调整为0。为了能够更好地理解本申请的技术方案，下面结合一个具体的例子来进行说明。（1）有效焦距补偿为了补偿有效焦距变化，需要建立马达参数a本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双目立体视觉成像的在线补偿方法，其特征在于，包括：/n计算双摄模组拍摄的图像中左图和右图之间的行差；/n将所述左图调整为与所述右图对齐，并记录对应的对焦值和焦距校正值进行存储；/n重复多次记录对焦值和焦距校正值的过程，获取一组对焦值与焦距校正值，并根据该组数据获取所述对焦值与所述焦距校正值之间的拟合曲线；/n根据所述拟合曲线对待补偿图像的左图的等效焦距进行补偿。/n

【技术特征摘要】
1.一种双目立体视觉成像的在线补偿方法，其特征在于，包括：
计算双摄模组拍摄的图像中左图和右图之间的行差；
将所述左图调整为与所述右图对齐，并记录对应的对焦值和焦距校正值进行存储；
重复多次记录对焦值和焦距校正值的过程，获取一组对焦值与焦距校正值，并根据该组数据获取所述对焦值与所述焦距校正值之间的拟合曲线；
根据所述拟合曲线对待补偿图像的左图的等效焦距进行补偿。


2.如权利要求1所述的双目立体视觉成像的在线补偿方法，其特征在于，所述行差等于左右两幅图上行差与下行差之间的差值，∆r_1=∆r1-∆r2，其中，∆r_1为行差，∆r1为上行差，∆r2为下行差。


3.如权利要求1所述的双目立体视觉成像的在线补偿方法，其特征在于，所述焦距校正值，其中，为所述右图的等效焦距，为所述左图的等效焦距，H为所述右图的高度，∆r_1为所述行差，所述左图校正后的等效焦距为

’=+∆。


4.如权利要求1所述的双目立体视觉成像的在线补偿方法，其特征在于，所述一组对焦值与焦距校正值包括至少20个对焦值与焦距校正值。


5.如权利要求1所述的双目立体视觉成像的在线补偿方法，其特征在于，进行补偿包括：根据所述拟合曲线获得∆r_1进行缩放，记录∆r_2=...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐小泉，鲍翠平，高德宝，江南，
申请(专利权)人：上海海栎创科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31