[发明专利]监测双目立体视频视差信息的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及计算机图像处理领域，特别涉及一种监测双目立体视频视差信息的方法和装置。

背景技术

在双目立体采集过程中，立体视频流的视差信息是评估最终立体视频显示质量的关键指标，视差信息反映了物体的深度信息，可以用来描述场景的远近，另外不同的视差分布还会形成不同的观看效果。

视频的立体匹配算法一般分为计算匹配代价、聚合匹配代价、计算视差和优化视差图四个步骤，可以根据视差计算方式的不同分为局部匹配算法和全局匹配算法。其中，全局匹配算法的目标是找到一个函数使全局能量函数最小，可利用整个图像的信息获取视差图，但是复杂度高、计算量大，很难做到实时性。局部匹配算法采用WTA（Winner-Take-All）策略选取每个像素点的匹配代价最小的目标像素点作为匹配点，速度快，对于精度要求不高的实时监测中经常采用。

但是，目前的局部匹配算法存在以下问题：首先，因为孤立地考虑当前帧的颜色信息，对于实际拍摄内容的处理存在较多的误匹配现象，获取的视差序列不够稳定和连贯，不符合监测的要求，其次，随着输入视频分辨率的增加，算法的复杂度也会迅速增加，难以满足实时的要求。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。

为达到上述目的，本发明一方面的实施例提出一种监测双目立体视频视差信息的方法，包括以下步骤：S1：获取所述双目立体视频的第一视频帧对；S2：对所述第一视频帧对进行颜色校正以获得第二视频帧对；S3：对所述第二视频帧对进行局部立体匹配以获得初始视差图；S4：对所述初始视差图进行时间一致性修正以获得最终视差图；以及S5：对所述最终视差图进行直方图统计以获得视差分布信息。

根据本发明实施例的方法，根据颜色校正、局部立体匹配和时间一致性修正等改进措施，可以实现从未经几何校正的双目立体视频中获取稳定、准确的视差图和视差分布信息，同时可以方便设计程序以便于方便实现视差信息的实时监测。

本发明的一个实施例中，所述步骤S2具体包括：S21：确定所述第一视频帧对的公共区域；S22：分别对所述第一视频帧对的左视图和右视图在所述公共区域中的各个颜色分量进行直方图分布统计；S23：根据所述直方图分布分别计算所述左视图和所述右视图的累计直方图；S24：根据所述累计直方图建立直方图匹配函数；以及S25：根据所述直方图匹配函数对所述第一视频帧对进行颜色校正以获得第二视频帧对。

在本发明的一个实施例中，在所述步骤S2之后还包括：对所述第二视频帧对进行边缘检测以获得梯度图对，其中，所述边缘检测包括sobel滤波。

本发明的一个实施例，所述步骤S3具体包括：S31：根据所述公共区域确定搜索范围，其中，所述搜索范围为矩形区域；S32：根据所述梯度图对计算所述公共区域中基准图的每个像素点在参考图的所述搜索范围中的多个像素点灰度差绝对值之和SAD；S33：根据所述多个SAD确定最小SAD，并计算所述最小SAD所对应的所述参考图像素点和所述基准图的像素点的横向距离差以获得初始视差值；S34：判断所述SAD是否符合约束条件；S35：如果否，则将所述像素点的初始视差值赋值为0；S36：将不在所述公共区域中的所述基准图的像素点的初始视差值赋值为0；以及S37：根据所述基准图的每个像素点的初始视差值获得所述初始视差图。

在本发明的一个实施例中，如果所述左视图为基准图，所述右视图为参考图，则所述左视图的待匹配像素点p(x,y)在所述右视图中的搜索范围为(x-ndisp,y±a)和(x,y±a)四点所确定的矩形区域；如果所述右视图为基准图，所述左视图为参考图，则所述右视图的待匹配像素点q(x,y)在所述左视图中的搜索范围为(x+ndisp,y±a)和(x,y±a)四点所确定的矩形区域，ndisp表示所述公共区域的宽度值，a表示预设值。

在本发明的一个实施例中，所述约束条件包括局部极小值抑制约束条件和双向匹配约束条件。