[发明专利]计算视差的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及计算视差值的方法和装置，更具体地，本发明涉及基于匹配代价曲线的计算视差值的方法和装置。

背景技术

随着三维重建、虚拟现实等技术的发展，指示相机和所拍摄的特定对象之间距离的视差信息已被广泛使用。通过立体图像匹配技术，可在关于相同三维场景的基准图像和参照图像中找到匹配的像素点对，计算出每个像素点坐标对应的视差值。进而可利用视差值来准确地描述场景的三维空间信息。

在视差计算的过程中，已经提出了通过计算匹配代价曲线并且将匹配代价曲线中匹配代价的最小值所对应的偏移作为第一像素点的视差值的视差值计算方法。然而，无纹理或者有噪音的区域会导致错误的匹配代价曲线。

图1a示意性地示出了一示例区域的基准图像，并且图1b示意性地示出了所述示例区域的参照图像。图1a和图1b所示的示例区域为无纹理或者有噪音的区域。图2a是示出了按照传统方法根据图1a所示的基准图像和图1b所示的参照图像获得的图1a中的像素点A的匹配代价曲线的示意性说明图。如图2a所示，无纹理或者有噪音的区域会导致产生错误的匹配代价曲线，并且难以根据匹配代价曲线获得有效的视差值。图2b示意性地示出了按照传统方法根据图1a所示的基准图像和图1b所示的参照图像获得的匹配代价曲线确定的视差值构成的视差图。如图2b所示，在无纹理或者有噪音的区域中，根据传统的计算方法获得的视差值不能准确地反映拍摄对象的深度信息。

目前提出了通过设定阈值来改善根据匹配代价曲线获得的视差值。具体地，如果匹配代价曲线中匹配代价的最小值与该曲线的第二小值之间的差值大于设定的阈值，则保留该视差值；并且如果匹配代价曲线中匹配代价的最小值与该曲线的第二小值之间的差值小于或等于设定的阈值，则舍弃该视差值，从而可去除不可靠的视差值，并且得到更准确的视差图。

图3示意性地示出了由视差值构成的视差图，其中所述视差值是通过图1a所示的基准图像和图1b所示的参照图像获得的匹配代价曲线以及预先设定的阈值确定的。可以容易地看出，与图2b中示出的由未经过与预先设定的阈值进行比较而获得的视差值构成的视差图相比，图3中所示的视差图更加可靠。

然而，由于阈值是人为设定的，因此存在所确定的阈值较为主观，而不适用于所有的情况的问题。此外，为了不引入错误的视差值通常将阈值设置为较大值，这导致大量正确的视差值被舍弃。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种计算视差的方法和装置，以解决上述问题。

本发明的一个实施例提供了一种计算视差值的方法，包括：根据基准图像和参照图像获得基准图像中第一像素点的初始匹配代价曲线；确定初始匹配代价曲线中匹配代价的最小值和倒数第二小值之间的差值是否大于预定值；当差值大于预定值时，将初始匹配代价曲线中匹配代价的最小值所对应的视差值作为第一像素点的视差值；以及当差值小于或等于预定值时，利用灰度信息获得第一像素点的修正匹配代价曲线，并且将修正匹配代价曲线中匹配代价的最小值所对应的视差值作为第一像素点的视差值。

本发明的另一实施例提供了一种计算视差值的装置，包括：初始曲线获取单元，配置来根据基准图像和参照图像获得基准图像中第一像素点的初始匹配代价曲线；差值确定单元，配置来确定初始匹配代价曲线中匹配代价的最小值和倒数第二小值之间的差值是否大于预定值；视差值确定单元，配置来当差值大于预定值时，将初始匹配代价曲线中匹配代价的最小值所对应的视差值作为第一像素点的视差值；修正曲线获取单元，配置来当差值小于或等于预定值时，利用灰度信息获得第一像素点的修正匹配代价曲线，其中视差值确定单元还配置来当差值小于或等于预定值时，将修正匹配代价曲线中匹配代价的最小值所对应的视差值作为第一像素点的视差值。

在上述发明实施例提供的计算视差值的方法和装置中，对于视差值不可靠的点，通过灰度信息来重新计算该点的匹配代价曲线，并根据重新计算的匹配代价曲线的来获得更准确的时差值，从而获得比传统方法更加准确稠密的视差图。

附图说明

图1a示意性地示出了一示例区域的基准图像；

图1b示意性地示出了所述示例区域的参照图像；

图2a是示出了按照传统方法、根据图1a所示的基准图像和图1b所示的参照图像获得的图1a中的像素点A的匹配代价曲线的示意性说明图；

图2b示意性地示出了按照传统方法、根据图1a所示的基准图像和图1b所示的参照图像获得的匹配代价曲线确定的视差值构成的视差图；