一种极线矫正方法、装置和系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种极线矫正方法、装置和系统，涉及计算机视觉技术领域，能够显著降低系统的计算量，减少占用的内存空间，提高系统的处理速度，本发明专利技术实施例提供的极线矫正方法包括：获取初始帧的目标图像与矫正前图像的位置关系信息并保存；根据所保存的所述位置关系信息，和相应的矫正前图像中的像素点获取待处理图像帧的目标图像。本发明专利技术可应用在需要对立体图像进行极线矫正的场景，如客流检测系统等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机视觉
，尤其涉及一种极线矫正方法、装置和系统。
技术介绍
立体匹配是计算机视觉中的一个经典问题。立体匹配是从立体图像的两副图像中(如左目图像和右目图像)找出对应的特征点。为保证获得准确的特征点，要求两副立体图像的外极线在同一扫描线上。 然而，在实际工作中，立体摄像机对的配置总是存在误差，即使是平行垂直投影方式，也不能保证外极线是水平的，从而造成立体匹配时视差搜索复杂化。所以在立体匹配之前需要对立体图像的外极线进行水平矫正，使得立体匹配能达到一个较好的效果。 现有技术中的极线矫正过程，首先对摄像机进行标定，获取摄像机的内部参数，包括投影矩阵，内部参数(包括焦距，图像中心坐标)，旋转矩阵，平移矩阵等；然后，进行矫正处理，根据双线性差值得到矫正后的图像，最后，对矫正后的图像进行缩放，再进行一次双线性差值得到最后的目标图像。 然而，现有技术还存在不少问题，例如，现有技术是在对图像的矫正处理完成后，再对所获得的矫正后的图像进行缩放，从而需要对矫正后的图像进行存储并对矫正后图像中的每个像素点进行缩放处理，且该过程需进行二次双线性差值处理，由于矫正处理后直接得到图像通常比较大，像素点比较多，双线性差值计算又较复杂，现有技术提供的方法计算量过大，占用了过多的内存空间，且需要频繁地对内存进行读写操作，处理速度较慢。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的问题，本专利技术的实施例提供一种极线矫正方法、装置和客流检测系统。 为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案 一种极线矫正方法，所述方法包括 获取初始帧的目标图像与矫正前图像的位置关系信息并保存； 根据所保存的所述位置关系信息，和相应的矫正前图像中的像素点获取待处理图像帧的目标图像。 进一步的，上述方法还包括 计算矫正前图像的投影矩阵与矫正后图像的投影矩阵之间的转换矩阵；设置目标图像与矫正后图像之间的缩放比例关系；根据所述转换矩阵和缩放比例关系计算得到位置关系矩阵，该位置关系矩阵为所述位置关系信息。 进一步的，目标图像ms与矫正后图像mn之间的缩放比例关系表示为 un＝us/scaleX，vn＝vs/scaleY 其中，表示矫正后图像中任一像素点，表示目标图像中任一像素点，scaleX表示X轴方向上的缩放系数，scaleY表示Y轴方向上的缩放系数； 所述的位置关系矩阵包括记录X轴方向上位置关系的第一位置关系矩阵，和记录Y轴方向上位置关系的第二位置关系矩阵。 进一步的，上述方法还包括查询所述位置关系信息，获得目标图像中的像素点在矫正前图像中的对应像素点；根据所述对应像素点，在矫正前的图像中利用双线性差值计算得到所述目标图像中的像素点的像素值。 进一步的，上述方法还包括执行如下标定处理程序，以获取所述矫正前图像的投影矩阵，包括如下步骤 输入标定板的标定数据信息；添加第一图像序列或第二图像序列，其中，第一图像序列的第一帧有效图像与第二图像序列的第一帧有效图像相对应，所述第一图像序列和第二图像序列为需进行极线矫正的两组对应的图像序列；根据上述标定数据信息以及第一图像序列或第二图像序列，计算第一图像序列或第二图像序列的标定结果并输出。 进一步的，上述方法还包括计算矫正前图像的投影矩阵与矫正后图像的投影矩阵之间的初始转换矩阵；根据所述初始转换矩阵计算矫正前后的图像中心的位置偏移；根据所述图像中心的位置偏移，计算矫正前图像的投影矩阵与矫正后图像的投影矩阵之间的所述转换矩阵。 本专利技术实施例还一种极线矫正装置，所述装置包括 位置关系获取单元，用于获取初始帧的目标图像与矫正前图像的位置关系信息并保存； 目标图像获取单元，用于根据所保存的所述位置关系信息，和相应的矫正前图像中的像素点获取待处理图像帧的目标图像。 进一步的，所述位置关系获取单元包括 转换矩阵计算模块，用于计算矫正前图像的投影矩阵与矫正后图像的投影矩阵之间的转换矩阵； 比例关系设置模块，用于设置目标图像与矫正后图像之间的缩放比例关系； 关系矩阵计算模块，用于根据所述转换矩阵和缩放比例关系计算得到位置关系矩阵，该位置关系矩阵为所述位置关系信息。 进一步的，所述目标图像获取单元包括 对应像素点获得模块，用于查询所述位置关系信息，获得目标图像中的像素点在矫正前图像中的对应像素点； 像素值计算模块，用于根据所述对应像素点，在矫正前的图像中利用双线性差值计算得到所述目标图像中的像素点的像素值。 本专利技术实施例还提供了一种客流检测系统，所述系统包括上述的极线矫正装置。 本专利技术实施例提供的技术方案，利用计算出的目标图像与矫正前图像的位置关系信息，以及矫正前图像中的像素点可直接获得缩放后的目标图像。本技术方案，能够同时执行缩放和极线矫正处理，且只需处理目标图像所包含数量的像素点，通过一次双线性插值，就可得到目标图像。由于本技术方案无需先计算出整帧矫正后的图像并保存，且目标图像包含的像素点较少，本技术方案能够显著降低计算量，减少了占用的内存空间，提高了系统的处理速度。 附图说明 为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 图1为本专利技术实施例一提供的极线矫正方法流程示意图； 图2为本专利技术实施例二提供的小孔成像模型示意图； 图3为本专利技术实施例二提供的角点检测结果示意图； 图4为本专利技术实施例二提供的左右目摄像机标定处理示意图； 图5为本专利技术实施例二提供的矫正前立体摄像机模型示意图； 图6为本专利技术实施例二提供的矫正后立体摄像机模型示意图； 图7为本专利技术实施例二提供的获取矫正后图像投影矩阵的方法流程图； 图8为本专利技术实施例二提供的对图像中心进行矫正时获取转换矩阵的方法流程图； 图9为本专利技术实施例二提供的获取目标图像上一点与矫正前图像中的对应点的位置关系的原理示意图； 图10为本专利技术实施例二提供的极线矫正方法流程示意图； 图11为本专利技术实施例三提供的极线矫正装置结构示意图。 具体实施例方式 下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。 本专利技术实施例一提供的极线矫正方法，如图1所示，包括如下步骤 步骤S1获取初始帧的目标图像与矫正前图像的位置关系信息并保存； 上述目标图像为经过矫正处理和缩放的图像，上述位置关系信息可以为体现了目标图像中的像素点与矫正前图像中的相应像素点的位置对应关系和缩放比例关系的任何信息，优选的，本专利技术实施例中采用位置关系矩阵。 例如，可通过如下方式获取位置关系矩阵计算矫正前图像的投影矩阵与矫正后图像的投影矩阵之间的转换矩阵，并设置目标图像与矫正后图像之间的缩放比例关系，根据所述转换矩阵和缩放比例关系计算得到位置关系矩阵。 显而易见的，上述目标图像和矫正后图像本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种极线矫正方法，其特征在于，所述方法包括：　获取初始帧的目标图像与矫正前图像的位置关系信息并保存；　根据所保存的所述位置关系信息，和相应的矫正前图像中的像素点，获取待处理图像帧的目标图像。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：魏楠楠，胡硕，刘微，刘韶，王晓曼，
申请(专利权)人：青岛海信数字多媒体技术国家重点实验室有限公司，
类型：发明
国别省市：95[中国|青岛]