一种多摄像头阵列的深度感知方法

摘要

本发明提供了一种多摄像头阵列的深度感知方法，采用激光散斑投射器或其它投影装置投射出固定图案，对空间进行结构光编码，再利用在同一基线上的多个摄像头获取所投射的图案，通过两种块匹配运动估计方法计算深度，包括输入图像与参考图案之间的块匹配计算和输入图像两两之间的双目块匹配计算，再在多个深度图之间根据所检测的距离范围、投射阴影进行深度图融合，消除阴影和噪声的干扰，生成高分辨率、高精度的图像深度信息。该方法易于采用硬件实现，可提升深度测量的精度、拓展深度测量的范围。

主权项

一种多摄像头阵列的深度感知方法，包括以下步骤：步骤1、采用结构光编码的主动视觉模式，利用投射器投射固定图案的图像，对投射空间进行结构光编码，即主动进行特征标定；步骤2、多摄像头阵列接收一定波长范围的投射器所投射的图案；步骤3、多摄像头阵列的K个摄像头采集输入图像I₁，I₂，…，I_K，经各自的预处理模块进行预处理；步骤4、将预处理后的输入图像I₁，I₂，…，I_K送入块匹配运动估计模块进行匹配计算，包括各输入图像I₁，I₂，…，I_K与其对应的参考图案R₁，R₂，…，R_K之间的块匹配计算以及各输入图像I₁，I₂，…，I_K两两之间的双目块匹配计算；步骤5、进行深度计算：将各摄像头的输入图像I₁，I₂，…，I_K与对应参考图案R₁，R₂，…，R_K块匹配计算得到的X轴方向偏移量Δx₁，Δx₂，…，Δx_K，结合参考图案的已知距离参数d、摄像头图像传感器焦距f_k、摄像头到投射器的基线距离S_k和摄像头图像传感器点距参数μ，计算各输入图像中对应同一位置的投射图像块block_m×n中心点o的深度信息d_k，k＝1，2…，K；将各输入图像I₁，I₂，…，I_K两两之间双目匹配得到X轴方向偏移量Δx_1,2，Δx₂₃...，Δx_K‑1,，_K结合摄像头图像传感器焦距f_k、S_k‑1,k相连两个摄像头之间的基线距离S_k‑1,k和摄像头图像传感器点距参数μ，计算得到同一位置的投射图像块block_m×n中心点o的深度信息d_k‑1,k，k＝2，3…，K；步骤6、进行深度融合：利用输入图像两两之间双目匹配得到的深度信息d_1，2，d_2，3…，d_K‑1,K对输入图像与参考图案匹配得到的深度信息d₁，d₂，…d_K进行修正，再根据修正后的深度信息与参考阈值的比较结果，选择某一摄像头对应的深度值作为输出。