一種圖像匹配方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域,尤其涉及一種圖像匹配方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著計(jì)算機(jī)視覺的發(fā)展,立體視覺尤其是雙目立體視覺廣泛應(yīng)用于工業(yè)檢測、物 體識(shí)別、虛擬現(xiàn)實(shí)以及航空航天等領(lǐng)域。人類能夠通過雙眼感知立體世界,是因?yàn)槿S空間 中同一物體在左右眼中的成像位置存在水平方向上的差別即視差,雙目立體圖像分別向左 右眼提供存在視差的兩張視圖使觀看者產(chǎn)生立體感。視差不僅反映了場景的深度信息,而 且提供了圖像對中對應(yīng)點(diǎn)的匹配情況。圖像匹配是三維信息恢復(fù)的先決條件,是立體視覺 研宄的重點(diǎn)。
[0003] 圖像匹配方法中包括全局算法和局部算法,由于全局算法利用整幅圖像的信息, 構(gòu)造具有數(shù)據(jù)項(xiàng)和平滑項(xiàng)的能量函數(shù),其計(jì)算量大、復(fù)雜度較高。因此,對于實(shí)時(shí)性要求較 高的場合,通常采用局部算法進(jìn)行圖像匹配,現(xiàn)有的局部算法進(jìn)行圖像匹配的主要方式為: 在左圖像中選取固定大小窗口的目標(biāo)區(qū),針對每一個(gè)目標(biāo)區(qū),在右圖像中以相同大小的窗 口按照預(yù)設(shè)偏移量進(jìn)行滑動(dòng),計(jì)算該滑動(dòng)窗口在右圖像中每一次滑動(dòng)時(shí)與左圖像目標(biāo)區(qū)的 相關(guān)系數(shù),并確定右圖像中相關(guān)系數(shù)最大的滑動(dòng)窗口的中心點(diǎn),將確定的該中心點(diǎn)作為左 圖像中該目標(biāo)區(qū)中心點(diǎn)的匹配點(diǎn)。通過確定左圖像目標(biāo)區(qū)中心點(diǎn)和匹配點(diǎn)的視差,得到左 圖像的左視差圖像。
[0004] 上述現(xiàn)有的局部圖像匹配方法,由于通過計(jì)算相關(guān)系數(shù)確定匹配點(diǎn),只需要進(jìn)行 簡單的運(yùn)算進(jìn)行匹配,采用這種匹配方式在圖像發(fā)生遮擋或者無紋理時(shí),匹配的精度較低。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種圖像匹配方法及裝置,用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的局部圖 像匹配精度低的問題。
[0006] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種圖像匹配方法,包括:
[0007] 針對多目立體視覺的多幅圖像中相鄰的待匹配圖像對,獲取所述待匹配圖像對中 的第一圖像的像素點(diǎn)為基準(zhǔn)確定的第一視差圖像和第二圖像的像素點(diǎn)為基準(zhǔn)確定的第二 視差圖像;
[0008] 針對所述第一視差圖像中每一個(gè)像素點(diǎn),根據(jù)該像素點(diǎn)的相關(guān)系數(shù)和相關(guān)系數(shù)閾 值的大小關(guān)系,對所述第一視差圖像中像素點(diǎn)進(jìn)行分類,得到穩(wěn)定狀態(tài)的像素點(diǎn)和非穩(wěn)定 狀態(tài)的像素點(diǎn);
[0009] 對于每一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)的像素點(diǎn)的相鄰的每一個(gè)非穩(wěn)定狀態(tài)像素點(diǎn),確定在所述第 二視差圖像中,與所述非穩(wěn)定狀態(tài)像素點(diǎn)的相關(guān)系數(shù)最大對應(yīng)的像素點(diǎn),作為所述非穩(wěn)定 狀態(tài)像素點(diǎn)的匹配點(diǎn),并將所述非穩(wěn)定狀態(tài)像素點(diǎn)加入穩(wěn)定狀態(tài)的像素點(diǎn)中。
[0010] 通過本發(fā)明實(shí)施例提供的上述方法,由于對第一視差圖像中的非穩(wěn)定狀態(tài)的像素 點(diǎn)進(jìn)行匹配,是對第一視差圖像的非穩(wěn)定狀態(tài)的像素點(diǎn)對應(yīng)的第一圖像中的像素點(diǎn)的匹配 點(diǎn)進(jìn)行修正,從而提高了匹配精度。
[0011] 進(jìn)一步的,獲取所述待匹配圖像對中的第一圖像的像素點(diǎn)為基準(zhǔn)確定的第一視差 圖像和第二圖像的像素點(diǎn)為基準(zhǔn)確定的第二視差圖像,具體包括:
[0012] 針對待匹配圖像對中的第一圖像中的每一個(gè)像素點(diǎn),遍歷第二圖像中的所有像素 點(diǎn),采用交叉相關(guān)方法分別確定所述第一圖像中的該像素點(diǎn)與所述第二圖像中的每一個(gè)像 素點(diǎn)的相關(guān)系數(shù);確定相關(guān)系數(shù)最大對應(yīng)的所述第二圖像中的像素點(diǎn)與所述第一圖像中的 該像素點(diǎn)的像素值的差值,作為所述第一圖像中的該像素點(diǎn)的視差值,并通過所述第一圖 像中的所有像素點(diǎn)的視差值得到第一視差圖像;
[0013] 針對待匹配圖像對中的第二圖像中的每一個(gè)像素點(diǎn),遍歷第一圖像中的所有像素 點(diǎn),采用交叉相關(guān)方法分別確定所述第二圖像中的該像素點(diǎn)與所述第一圖像中的每一個(gè)像 素點(diǎn)的相關(guān)系數(shù);確定相關(guān)系數(shù)最大對應(yīng)的所述第一圖像中的像素點(diǎn)與所述第二圖像中的 該像素點(diǎn)的像素值的差值,作為所述第二圖像中的該像素點(diǎn)的視差值,并通過所述第二圖 像中的所有像素點(diǎn)的視差值得到第二視差圖像。
[0014] 進(jìn)一步的,針對所述第一視差圖像中每一個(gè)像素點(diǎn),根據(jù)該像素點(diǎn)的相關(guān)系數(shù)和 相關(guān)系數(shù)閾值的大小關(guān)系,對所述第一視差圖像中像素點(diǎn)進(jìn)行分類,得到穩(wěn)定狀態(tài)的像素 點(diǎn)和非穩(wěn)定狀態(tài)的像素點(diǎn),具體包括:
[0015] 針對所述第一視差圖像中的每一個(gè)像素點(diǎn),將該像素點(diǎn)對應(yīng)的相關(guān)系數(shù)和相關(guān)系 數(shù)閾值進(jìn)行比較;
[0016] 當(dāng)該像素點(diǎn)對應(yīng)的相關(guān)系數(shù)大于相關(guān)系數(shù)閾值時(shí),將所述第一視差圖像中該像素 點(diǎn)分類為穩(wěn)定狀態(tài)的像素點(diǎn);
[0017] 當(dāng)該像素點(diǎn)對應(yīng)的相關(guān)系數(shù)不大于相關(guān)系數(shù)閾值時(shí),將所述第一視差圖像中該像 素點(diǎn)分類為非穩(wěn)定狀態(tài)的像素點(diǎn)。
[0018] 進(jìn)一步的,上述方法,還包括:
[0019] 確定所述第一視差圖像中的每一個(gè)像素點(diǎn)的視差與所述第二視差圖像對應(yīng)位置 的像素點(diǎn)的視差的差值;
[0020] 當(dāng)所述差值大于視差差值閾值時(shí),確定所述第一視差圖像中的該像素點(diǎn)為遮擋狀 態(tài)的像素點(diǎn)。
[0021] 這樣,檢測到遮擋點(diǎn)后,能夠?yàn)楹罄m(xù)對遮擋點(diǎn)的處理提供基礎(chǔ)。
[0022] 進(jìn)一步的,對于每一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)的像素點(diǎn)的相鄰的每一個(gè)非穩(wěn)定狀態(tài)像素點(diǎn),確 定在所述第二視差圖像中,與所述非穩(wěn)定狀態(tài)像素點(diǎn)的相關(guān)系數(shù)最大對應(yīng)的像素點(diǎn),作為 所述非穩(wěn)定狀態(tài)像素點(diǎn)的匹配點(diǎn),具體包括:
[0023] 確定對所述第一視差圖像的像素點(diǎn)分類后的穩(wěn)定狀態(tài)的各像素點(diǎn)與該像素點(diǎn)相 鄰的非穩(wěn)定狀態(tài)的像素點(diǎn)的灰度值的差值;
[0024] 將所述差值與灰度值差值閾值進(jìn)行比較;
[0025] 當(dāng)所述差值小于灰度值差值閾值時(shí),針對所述非穩(wěn)定狀態(tài)的像素點(diǎn),遍歷所述第 二視差圖像中與該非穩(wěn)定狀態(tài)的像素點(diǎn)對應(yīng)位置的像素點(diǎn)和相鄰位置的預(yù)設(shè)數(shù)量的像素 點(diǎn),采用交叉相關(guān)方法分別確定所述非穩(wěn)定狀態(tài)的像素點(diǎn)與所述預(yù)設(shè)數(shù)量的像素點(diǎn)中的每 一個(gè)像素點(diǎn)的相關(guān)系數(shù);
[0026] 確定相關(guān)系數(shù)最大對應(yīng)的所述第二視差圖像中像素點(diǎn),將該像素點(diǎn)作為所述非穩(wěn) 定狀態(tài)像素點(diǎn)的匹配點(diǎn)。
[0027] 進(jìn)一步的,上述方法,還包括:
[0028] 當(dāng)所述差值不小于灰度值差值閾值時(shí),確定與該穩(wěn)定狀態(tài)的像素點(diǎn)相鄰的非穩(wěn)定 狀態(tài)的像素點(diǎn)位于邊界點(diǎn)。
[0029] 本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種圖像匹配裝置,包括:
[0030] 獲取單元,用于針對多目立體視覺的多幅圖像中相鄰的待匹配圖像對,獲取所述 待匹配圖像對中的第一圖像的像素點(diǎn)為基準(zhǔn)確定的第一視差圖像和第二圖像的像素點(diǎn)為 基準(zhǔn)確定的第二視差圖像;
[0031] 分類單元,用于針對所述第一視差圖像中每一個(gè)像素點(diǎn),根據(jù)該像素點(diǎn)的相關(guān)系 數(shù)和相關(guān)系數(shù)閾值的大小關(guān)系,對所述第一視差圖像中像素點(diǎn)進(jìn)行分類,得到穩(wěn)定狀態(tài)的 像素點(diǎn)和非穩(wěn)定狀態(tài)的像素點(diǎn);
[0032] 第一確定單元,用于對于每一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)的像素點(diǎn)的相鄰的每一個(gè)非穩(wěn)定狀態(tài)像 素點(diǎn),確定在所述第二視差圖像中,與所述非穩(wěn)定狀態(tài)像素點(diǎn)的相關(guān)系數(shù)最大對應(yīng)的像素 點(diǎn),作為所述非穩(wěn)定狀態(tài)像素點(diǎn)的匹配點(diǎn),并將所述非穩(wěn)定狀態(tài)像素點(diǎn)加入穩(wěn)定狀態(tài)的像 素點(diǎn)中。
[0033] 通過本發(fā)明實(shí)施例提供的上述裝置,由于對第一視差圖像中的非穩(wěn)定狀態(tài)的像素 點(diǎn)進(jìn)行匹配,是對第一視差圖像的非穩(wěn)定狀態(tài)的像素點(diǎn)對應(yīng)的第一圖像中的像素點(diǎn)的匹配 點(diǎn)進(jìn)行修正,從而提高了匹配精度。
[0034] 進(jìn)一步的,所述獲取單元,具體用于針對待匹配圖