[发明专利]利用散焦碉堡图像执行深度估计的系统及方法

权利要求书

1.一种用于执行深度估计过程的系统，包括：

传感器设备，用于捕获拍摄目标的碉堡模糊图像；以及

深度估计器，用于执行将所述碉堡模糊图像转换为高斯模糊图像的高斯化过程，所述深度估计器然后利用所述高斯模糊图像来执行所述深度估计过程。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述深度估计器通过将所述碉堡图像与高斯化内核进行卷积以产生所述高斯模糊图像来执行所述高斯化过程。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述高斯化内核被实现为具有方阵的框函数，在所述方阵中，所有矩阵值都是相同的值，并且所有这些矩阵值的和等于1。

4.根据权利要求2所述的系统，其中所述高斯化内核被实现为二维均一框函数，所述二维均一框函数根据以下公式被表示为两个一维函数的张量积：

其中m和n为像素坐标，并且其中M和N为所述高斯化内核的矩阵的各个维度。

5.根据权利要求1所述的系统，

其中所述深度估计器确定所述碉堡模糊图像被饱和阈值水平裁剪，所述深度估计器然后执行填充框过程以在执行所述高斯化过程之前使所述碉堡模糊图像的能量总量均衡，

其中所述深度估计器通过首先计算第一图像的第一总亮度以及第二图像的第二总亮度来执行所述填充框过程，所述深度估计器确定所述第一总亮度与所述第二总亮度之间的亮度差，并且

其中所述深度估计器通过将所述亮度差加到所述碉堡模糊图像中具有较小总亮度的较小图像来完成所述填充框过程，使得所述第一图像和所述第二图像的所述能量总量是均衡的。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述传感器设备和所述深度生成器被实现在电子相机设备中，所述电子相机设备利用来自所述深度估计过程的一个或多个深度值来执行自动对焦过程。

7.根据权利要求6所述的系统，其中所述传感器设备通过利用第一散焦镜头位置来捕获与拍摄目标相对应的图像1，所述相机设备然后被调整到与所述第一散焦镜头位置不同的第二散焦镜头位置，所述传感器设备通过利用所述第二散焦镜头位置来捕获与所述拍摄目标相对应的图像2，所述第二散焦镜头位置的对焦不如所述第一散焦镜头位置。

8.根据权利要求7所述的系统，其中所述深度估计器选择内核K和高斯化内核。

9.根据权利要求8所述的系统，其中所述内核K被实现为方差小的高斯3×3矩阵，并且其中所述高斯化内核被实现为具有方阵的框函数，在所述方阵中，所有矩阵值都是相同的值，并且所有这些矩阵值的和等于1。

10.根据权利要求8所述的系统，其中所述深度估计器在第一卷积过程中将所述图像1与所述内核K进行卷积以产生当前卷积图像1，并且其中所述深度估计器在第一模糊图像匹配过程中将所述当前卷积图像1与所述图像2进行比较，所述深度估计器对所述卷积过程执行额外迭代直至取得第一匹配结果为止。

11.根据权利要求10所述的系统，其中所述深度估计器利用高斯化内核对所述第一当前卷积图像1与所述图像2执行所述高斯化过程以产生高斯图像1和高斯图像2，并且其中所述深度估计器在第二卷积过程中将所述高斯图像1与所述内核K进行卷积以产生当前卷积高斯图像1。

12.根据权利要求11所述的系统，其中所述深度估计器在第二模糊图像匹配过程中将所述当前卷积高斯图像1与所述高斯图像2进行比较，所述深度估计器对所述第二卷积过程执行额外迭代直至取得第二匹配结果为止，所述深度估计器基于所述额外迭代生成总迭代次数。

13.根据权利要求12所述的系统，其中所述深度估计器利用所述总迭代次数来为所述深度估计过程生成匹配曲线，所述深度估计器利用所述匹配曲线来生成与所述拍摄目标相对应的深度值，并且其中所述深度估计器执行利用尺寸缩小的高斯化内核对所述碉堡模糊图像的片段进行处理的多级高斯化过程。

14.一种用于通过执行以下步骤来执行深度估计过程的方法：

提供传感器设备，所述传感器设备用于捕获拍摄目标的碉堡模糊图像；以及

利用深度估计器来执行将所述碉堡模糊图像转换为高斯模糊图像的高斯化过程，所述深度估计器然后利用所述高斯模糊图像来执行所述深度估计过程。