[发明专利]立体图像处理器和立体图像处理方法

权利要求书

1.立体图像处理器，包括：

立体图像获取单元，包括第一成像系统和第二成像系统，所述立体图像获取单元通过用所述第一成像系统拍摄对象的图像来获取基准图像并通过用所述第二成像系统拍摄所述对象的图像来获取参照图像；

图像配对单元，从立体图像获取所述基准图像和所述参照图像，利用第一窗口函数从所述基准图像提取中心在预定参考点的第一部分图像，并从所述参照图像中的预定义区域得出对应点，所述对应点是相对于所述第一部分图像的图像亮度差异度最小的第二部分图像中的中心点；

滤波器单元，从所述立体图像获取所述基准图像和所述参照图像，利用第二窗口函数从所述基准图像提取中心在预定参考点的第三部分图像，从所述参照图像提取中心在所述对应点的第四部分图像，并基于包含在所述第三部分图像中的各个坐标点的亮度值序列的坐标顺序颠倒后的值、以及包含在所述第四部分图像中的各个坐标点的亮度值，生成输出信号序列；以及

峰值位置检测单元，从所获取的输出信号序列检测具有最大输出值的输出信号，以基于所检测的输出信号在所述输出信号序列中的位置来确定所述基准图像和所述参照图像之间的视差。

2.如权利要求1所述的立体图像处理器，所述第二窗口函数是在一个周期的相对边缘上提供比所述第一窗口函数更连续变化的窗口函数。

3.如权利要求1所述的立体图像处理器，所述滤波器单元以所述第三部分图像和所述第四部分图像中的坐标的相对位置为基础，对包含在所述第三部分图像中的各个坐标点的亮度值序列的坐标顺序颠倒后的值、与包含在所述第四部分图像中的各个坐标点的亮度值求和，以生成输出信号序列。

4.如权利要求1所述的立体图像处理器，所述峰值位置检测单元使用sinc函数来检测所述峰值位置。

5.如权利要求1所述的立体图像处理器，所述峰值位置检测单元使用二次曲线近似来检测所述峰值位置。

6.如权利要求1所述的立体图像处理器，还包括配对误差检测单元，获取由所述滤波器单元生成的输出信号序列，并基于包含在所述输出信号序列中的输入信号的值，判定由所述图像配对单元得出的所述第二部分图像中的中心点不应被采用作为所述对应点。

7.如权利要求1所述的立体图像处理器，基于在由所述图像配对单元得出的所述对应点与所述参考点之间的坐标轴上的部分位移量，确定所述第二窗口函数的窗口长度。

8.立体图像处理方法，包括：

在包括第一成像系统和第二成像系统的立体图像获取单元中，通过用所述第一成像系统拍摄对象的图像来获取基准图像并通过用所述第二成像系统拍摄所述对象的图像来获取参照图像；

在图像配对单元中，从立体图像获取所述基准图像和所述参照图像，利用第一窗口函数从所述基准图像提取中心在预定参考点的第一部分图像，并从所述参照图像中的预定义区域得出对应点，所述对应点是相对于所述第一部分图像的图像亮度差异度最小的第二部分图像中的中心点；

在滤波器单元中，从所述立体图像获取所述基准图像和所述参照图像，利用第二窗口函数从所述基准图像提取中心在预定参考点的第三部分图像，从所述参照图像提取中心在所述对应点的第四部分图像，并基于包含在所述第三部分图像中的各个坐标点的亮度值序列的坐标顺序颠倒后的值、以及包含在所述第四部分图像中的各个坐标点的亮度值，生成输出信号序列；以及

在峰值位置检测单元中，从所获取的输出信号序列检测具有最大输出值的输出信号，以基于所检测的输出信号在所述输出信号序列中的位置来确定所述基准图像和所述参照图像之间的视差。

9.立体图像处理器，基于通过拍摄同一对象的图像而获得的基准图像和参照图像来计算图像之间由视差导致的部分位移，所述处理器包括：

图像配对单元，对分别包含在所述基准图像和所述参照图像中的所述同一对象的部分图像执行图像配对，并基于所述图像配对的结果检测所述基准图像和所述参照图像之间的像素精度部分位移；

互相关计算单元，对于所述同一对象的具有最小像素精度部分位移的部分图像，计算所述基准图像和所述参照图像之间的互相关值；以及

峰值位置检测单元，检测所述互相关值最大的峰值位置，并基于所述峰值位置检测所述基准图像和所述参照图像之间的子像素精度部分位移。

10.立体图像处理器，基于通过拍摄同一对象的图像而获得的基准图像f(x，y)和参照图像g(x，y)来计算图像之间由视差导致的部分位移，所述处理器包括：

图像配对单元，对分别包含在所述基准图像和所述参照图像中的所述同一对象的部分图像f(x，y)和g(x，y)执行图像配对，并基于所述图像配对的结果检测所述基准图像和所述参照图像之间在作为基线方向的x方向上的像素精度部分位移n，其中，xa-wh/2≤x≤xa+wh/2，ya-wv/2≤y≤ya+wv/2；

计算单元，对通过使用窗口函数w(m)在像素精度部分位移n最小的位置处剪切出的1D部分图像f’(m)＝f(xa+m，ya)×w(m)和g’(m)＝g(xa+n+m，ya)计算以下表达式：

z(m)=Σk=JKf′(-k)×g′(m-k)]]>

其中，J≤m≤K；以及

峰值位置检测单元，检测所述计算的输出值z(m)最大的峰值位置，并基于所述峰值位置检测所述基准图像和所述参照图像之间的子像素精度部分位移δ。