[发明专利]利用标定过的多目相机生成超分辨率图像的方法

说明书

背景技术

分辨率（Resolution）就是图像的精密度，指图像的像素的多少，分辨率对于图像来说，决定着信息的储量，它是衡量图像质量的一个重要指标，也是图像处理和应用的过程中所必须考虑的一个总要参数，尤其是在实际应用中，高分辨率的图像往往会有更大的应用价值，而且在有些情况下对分辨率的要求是很苛刻的。

但是在数字图像采集的过程中，由于机器设备性能的限制以及拍摄条件的影响，会使采集到的图像分辨率较低，这与实际应用中对分辨率的高要求就形成了矛盾，促使人们寻找方法以得到分辨率更高的图像。 提高分辨率最直接的方法当然是使用分辨率更高的硬件设备，不过这存在两个问题：一是高分辨率的设备价格昂贵；二是硬件设备都存在着它的极限，而人们对图像分辨率的要求往往会突破这个极限。

在自动驾驶或辅助驾驶领域，利用双目相机或多目相机拍摄图像并进行计算机视觉处理。

计算机视觉主要参与两类运算，第一类是图形识别，即识别出所摄图像中各个图形元素，例如汽车，建筑物，交通指示标志，道路等元素；第二类是通过计算视差来确定所摄图像中各个图形元素的深度，该深度信息是自动驾驶或辅助驾驶的重要参考。

对于图形识别，越高的分辨率会带来越高的识别精度。

现有技术中，通过提高摄像头的分辨率来提高所摄图像的分辨率。但是，越高分辨率的摄像头，价格也会越贵。会提高整个自动驾驶或辅助驾驶系统的成本。所以，成本和分辨率成为一对矛盾。

本领域亟需一种不提高摄像头分辨率也能提高所摄图像的分辨率的方法。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了利用标定过的多目相机生成超分辨率图像的方法，所述多目相机是双目摄像设备，包括左摄像设备和右摄像设备，该方法包括：步骤1：从双目摄像设备获取一个图像对，包括左摄像设备获得的左图和右摄像设备获取的右图，左图和右图是同时拍摄的；步骤2：双目相机是标定过的，利用标定的相机内部参数矫正左图和右图的到无畸变的无畸左图和无畸右图；利用相机的外部参数使得无畸左图和无畸右图极线对齐得到矫正左图和矫正右图；步骤3：同时插值扩大矫正左图和矫正右图，并以矫正右图为基准，在矫正左图同一水平线附近，搜索对应匹配点；步骤4：融合对于的矫正右图和矫正左图对应匹配点，得到高分辨率图。

优选的，双目相机可以扩充为多目相机，多目相机可以两两组成双目相机，然后多次融合得到高分辨率图。

优选的，步骤3的插值方法可以是一般的图像插值方法，包括但不限于最近邻插值方法或者双线性方法。

优选的，步骤3的放大的倍率一般不大于3倍。

优选的，步骤4具体为：使用左图中的原始点信息，替换右图中插出来的像素点信息。

本发明还提出了利用标定过的多目相机生成超分辨率图像的系统，所述多目相机是双目摄像设备，包括左摄像设备和右摄像设备，该系统包括：装置1：从双目摄像设备获取一个图像对，包括左摄像设备获得的左图和右摄像设备获取的右图，左图和右图是同时拍摄的；装置2：双目相机是标定过的，利用标定的相机内部参数矫正左图和右图的到无畸变的无畸左图和无畸右图；利用相机的外部参数使得无畸左图和无畸右图极线对齐得到矫正左图和矫正右图；装置3：同时插值扩大矫正左图和矫正右图，并以矫正右图为基准，在矫正左图同一水平线附近，搜索对应匹配点；装置4：融合对于的矫正右图和矫正左图对应匹配点，得到高分辨率图。

优选的，双目相机可以扩充为多目相机，多目相机可以两两组成双目相机，然后多次融合得到高分辨率图。

优选的，装置3的插值方法可以是一般的图像插值方法，包括但不限于最近邻插值方法或者双线性方法。

优选的，装置3的放大的倍率一般不大于3倍。

优选的，装置4具体为：使用左图中的原始点信息，替换右图中插出来的像素点信息。

本发明还提出了一种计算机程序，用来执行如下方法，包括：所述多目相机是双目摄像设备，包括左摄像设备和右摄像设备，该方法包括：步骤1：从双目摄像设备获取一个图像对，包括左摄像设备获得的左图和右摄像设备获取的右图，左图和右图是同时拍摄的；步骤2：双目相机是标定过的，利用标定的相机内部参数矫正左图和右图的到无畸变的无畸左图和无畸右图；利用相机的外部参数使得无畸左图和无畸右图极线对齐得到矫正左图和矫正右图；步骤3：同时插值扩大矫正左图和矫正右图，并以矫正右图为基准，在矫正左图同一水平线附近，搜索对应匹配点；步骤4：融合对于的矫正右图和矫正左图对应匹配点，得到高分辨率图。