[发明专利]一种深度图的获取方法及系统

说明书

本发明公开了深度图的获取方法及系统，包括：利用视差获取方法获取左图像和右图像的视差；根据视差计算深度图中每个像素点与其同名点相邻两个像素点之间的匹配代价差；将整型的视差空间利用所述连续匹配代价拟合函数进行多次拟合得到连续的视差空间，计算亚像素级精度的像素坐标得到亚像素视差空间；根据亚像素视差空间计算深度值，获得深度图；该方法直接在基于整型视差空间的深度图上做亚像素拟合，相对于基于亚像素空间的立体匹配的深度图算法，在大大减小了所需内存空间的同时，也缩短了算法的运行时间，用连续函数拟合的方法对离散的视差空间进行拟合插值，得到连续的视差空间从而消除了深度图的分层效应，使得基于视差的三维测量的精度得到提高。

技术领域

本发明涉及计算机视觉技术领域，特别涉及一种深度图的获取方法及系统。

背景技术

获取准确的深度信息是自动系统环境感知的重要部分，深度精度是传感器用于距离估计的最重要特性之一。深度图在自动系统的定位和尺寸测量中有非常普遍的应用。立体摄像系统使用从不同的角度拍摄的两个图像之间的像素级对应，从而实现图像深度估计。但对于远距离系统，基于整型视差的深度图精度是不够的，因为基于整型像素立体匹配的深度图在视差空间中呈整型离散分布，分层效应明显，这样没法达到一些高精度需求的应用场景的测量精度要求。为此，需要对以整型视差为单位的深度图做优化处理，使深度图信息连续，从而在应用中能够得到精确的三维测量信息。

目前，对于深度图的优化方法主要集中于基于图像信息的深度图处理，这些方法依赖于深度图的像素信息、边缘等，基本上靠滤波、经典的插值等方法对二维的深度图像做处理，在一定程度上能够对深度图的成像有一定的改善，但是，远远达不到精度要求非常高的测量应用场景的要求。因此，如何获取具有精确深度精度的深度图，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种深度图的获取方法及系统，能够解决像素锁定问题，实现亚像素的精确估计，获得很高的深度精度，同时，算法所需内存少，计算简单，花费时间少，实时性好。

为解决上述技术问题，本发明提供一种深度图的获取方法，包括：

利用视差获取方法获取左图像和右图像的视差；

根据所述视差，计算深度图中每个像素点与其同名点相邻两个像素点之间的匹配代价差；

利用所述匹配代价差确定的基于整型像素采样的连续匹配代价拟合函数，并将整型的视差空间利用所述连续匹配代价拟合函数进行多次拟合得到连续的视差空间，计算亚像素级精度的像素坐标，得到亚像素视差空间；

根据所述亚像素视差空间计算深度值，获得深度图。

可选的，利用视差获取方法获取左图像和右图像的视差，包括：

利用同名像点快速匹配方法获取左图像和右图像的视差。

可选的，根据所述视差，计算深度图中相邻两个像素点之间的匹配代价差，包括：

利用计算深度图中相邻两个像素点之间的匹配代价差；

其中，d为当前像素点整型三维重建之后的视差，C_d为当前像素点的视差d对应的立体匹配中聚合之后的匹配代价，C_d-1为当前像素点在视差d-1时对应的匹配代价，C_d+1为当前像素点在视差d+1时对应的匹配代价，LeftDif为当前像素点与其同名点左边像素点的匹配代价差，RightDif为当前像素点与其同名点右边像素点的匹配代价差。

可选的，所述匹配代价差确定的基于整型像素采样的连续匹配代价拟合函数，包括：

利用确定拟合变量h；

根据所述拟合变量h，确定基于整型像素采样的连续匹配代价拟合函数f(h)，其中，