图像处理装置及图像处理方法制造方法及图纸

技术编号:8165738 阅读:115 留言:0更新日期:2013-01-08 12:29
提供一种图像处理装置及图像处理方法,根据第1图像以及第2图像生成视差图像。垂直边缘提取部从第1图像中进行垂直边缘的边缘检测,水平分割部以检测出的垂直边缘为边界,将第1图像的水平行分割为多个段。视差检索部针对各个段,计算与第2图像上类似于该段的区域之间的视差,视差图像生成部基于以段为单位计算的视差,生成所述视差图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是关于立体视觉的技术,尤其涉及根据立体图像等图像对来生成视差图像的。
技术介绍
以往提出了如下技术根据从不同的位置对立体图像等对象物进行摄影而得到的图像对,提取视差信息,使用提取的视差信息来恢复对象物的三维信息。然后,在从图像对提取视差信息的处理中,经常应用被称为块匹配的方法。块匹配是如下方法针对图像对之中的一方的图像的由关注像素和周边像素构成的关注块,从另一方的图像中检测像素值类似的对应块,计算关注块与对应块之间的视差,作为关注像素的视差。在此,像素值表示灰度级图像中的亮度值、彩色图像中的亮度 色差 值、或RGB值等基于色品图的像素的值。然而,在立体图像中,可能存在图像对之间像素值较大不同的区域,比如在一方的图像中被眼前的对象物遮挡,却出现在另一方的图像中的区域等。块匹配是利用像素值的类似性来检测对应块的处理,因此如果在关注块内包括图像对之间像素值较大不同的区域,则难以检测对应块。在专利文献I中提出了用于解决该问题的技术。在专利文献I中,从图像中提取边缘,沿着提取的边缘将关注块分割,由此从关注块内将像素值较大变化的区域去除。在图像对之间像素值较大不同的区域中,即使在同一图像内,像素值也多与其他区域较大不同,因此,通过从块内将像素值较大不同的区域去除,从块内将图像对之间像素值较大不同的区域去除。在先技术文献专利文献专利文献I :特开平08-29126号公报专利技术的概要专利技术所要解决的课题关于进行基于边缘的块分割的匹配处理,在视差计算的精度和处理量等性能中,要求实现进一步的改善。
技术实现思路
因此,本专利技术的目的在于,提供一种,在进行基于边缘的块分割的匹配处理中,改善视差计算的精度和处理量。用于解决课题的手段为了解决上述现有课题,本专利技术的图像处理装置,根据第I图像及第2图像生成视差图像,其特征在于,具备垂直边缘提取部,计算所述第I图像的像素各自的垂直边缘的边缘成分;水平分割部,以上述垂直边缘的边缘成分的强度超过规定阈值的像素为边界,将所述第I图像的水平行分割为多个段;视差计算部,针对各个所述段,计算与第2图像上类似于该段的区域之间的视差;以及视差图像生成部,基于以段为单位计算的视差,生成所述视差图像。 专利技术效果根据本专利技术的图像处理装置,具有如下效果在进行基于边缘的段分割的匹配处理中,能够高精度地计算视差,而且能够抑制处理量的增大。附图说明图I是表示本专利技术的实施方式I的图像处理装置的功能构成例的图。图2是表示在本专利技术的实施方式I中由预处理部实施了预处理的立体图像的例子的图。图3是表示本专利技术的实施方式I的、提取垂直边缘的索贝尔滤波器以及提取的垂直边缘的例子的图。图4是说明本专利技术的实施方式I的水平行向水平段的分割以及水平段的阶层化的图。图5是表示本专利技术的实施方式I的在检索范围内使视差量变化而计算的SAD的图表。图6是表示本专利技术的实施方式I的视差图像生成部的内部结构的图。图7是本专利技术的实施方式I的视差图像的一例。图8是表示本专利技术的实施方式I的图像处理装置的动作的流程图。图9是表示本专利技术的实施方式2的图像处理装置的功能构成例的图。图10是表示本专利技术的实施方式2的图像处理装置所进行的垂直修正处理的流程图。图11是表示能够用于本专利技术的提取垂直边缘的滤波器的例子的图。具体实施例方式(作为专利技术的基础的知识)本专利技术人们对沿着边缘来分割块的匹配处理进行了潜心研究,发现了如下所示的课题。<关于块形状和处理量>边缘的形状根据图像不同而多种多样,如果沿着边缘来分割块,则块的形状变得复杂。在匹配处理中,为了计算块彼此的类似性,需要取得属于块内的像素的像素值,但由于块的形状变得复杂,取得属于块内的像素的像素值的处理变得繁琐。具体而言,在分割之前,虽然通过范围指定来统一取得了块内的像素的像素值,但在由于分割而变得复杂的块中,需要区分为属于块内的像素和不属于块内的像素来取得。即,由于块变得复杂,新产生了区分属于块内的像素和不属于块内的像素的处理。该区分属于块内的像素和不属于块内的像素的处理成为使块匹配整体的处理量增大的一个原因。<基于边缘分割的匹配的冗余化>边缘是图像中呈现的对象物的轮郭。因此,在沿着边缘分割关注块的情况下,属于关注块的像素很可能是描绘同一对象物的像素。然而,图像中呈现的对象物有如下特征在同一对象物内,进深不容易出现差异。结果,根据描绘同一对象物的像素,计算出大致相同的视差。因此,针对图像上的全部像素分别进行块匹配的构成,有可能成为进行结果不变的处理的冗余的构成。<关于边缘强度阈值>在边缘检测处理中,通常,计算图像内的各像素的亮度梯度,将其绝对值用作边缘强度。关于边缘强度,存在如下倾向例如对象物的轮郭等被计算为边缘强度较强的强边缘,对象物表面的凹凸或花纹等被计算为边缘强度较弱的弱 边缘。在使用边缘的块的分割中,为了区分用于块的分割的边缘和不用于分割的边缘,设定边缘强度的阈值。关于边缘强度的阈值,需要以能够检测需要的边缘(例如,位于在图像对之间画素值较大不同的区域与不是这样的区域之间的边界处的边缘)的方式设定阈值。但是,计算的边缘强度的分布根据图像不同而多种多样,即使图像内,边缘强度的分布也有可能存在偏差。在这样的分布内,难以事先知道需要的边缘存在于何处。结果,难以设定适当的值作为边缘强度的阈值。另外,在块匹配中,匹配精度受到块尺寸影响。例如,若块尺寸较小,则能够计算精细的高晰像的视差,但由于难以区分噪声的影响以及与像素值类似的其他区域之间的区另IJ,因此视差错误变多。反之,若块尺寸较大,虽然能够抑制视差错误,但难以正确地求出较小的区域的对应关系。在通过边缘来分割块的情况下,分割后的块尺寸受到用于识别分割的边缘的边缘强度的阈值影响。即,如果作为识别用于分割的边缘的阈值而使用较高的值,则仅通过强边缘来分割,因此块尺寸较大,如果作为阈值使用较低的值,则还通过弱边缘来分割,因此块尺寸较小。基于该理由,对匹配精度也造成影响,因此对边缘强度的阈值设定适当的值变得更难。本专利技术人们以上述知识作为基础,想到了如下所示的专利技术。以下,参照附图说明本专利技术的实施方式。(I.实施方式I)< 1-1.构成 >首先,说明本实施方式的图像处理装置的结构。图I是本实施方式的图像处理装置100的功能结构图。如图I所示,图像处理装置100具备摄像机110、摄像机111、预处理部120、预处理部121、垂直边缘提取部130、水平分割部140、视差计算部150、视差图像生成部160、视差修正部170。摄像机110以及摄像机111是通过从不同的位置同时对对象物进行摄影来生成一对立体图像的立体摄像机。预处理部120以及预处理部121针对摄像机110以及摄像机111所生成的立体图像,进行失真修正、立体平行化(对极几何中的对极线的平行化)等预处理。在图2中,表示由预处理部120及121实施了预处理的立体图像。在图2中,图像200表示由摄像机110摄影、并由预处理部120实施了预处理的图像,图像201表示由摄像机111摄影、并由预处理部121实施了预处理的图像。图I的垂直边缘提取部130从由预处理部121实施了预处理的图像201中提取垂直边缘。具体而言,垂直边缘提取部130针对图像201,应用水平方向的索贝尔(so本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:渊上郁雄
申请(专利权)人:松下电器产业株式会社
类型:
国别省市:

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