CN102892019B - 一种立体图像视差自动调整方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种立体图像视差自动调整方法及装置，包括灰度投影序列值计算模块、匹配序列获取模块、子序列获取模块、最佳匹配位置确定模块、视差获取模块、自动调整视差模块。实施本发明的有益效果是，计算量小、实时性好、实现方便、视差调整效率高，可更好地满足立体拍摄系统对左右图像自动调整视差的要求，解决手动调整视差不便利的问题，提高图像的立体感和观看的舒适度。
Description
技术领域
本发明涉及立体图像拍摄领域，更具体地说，涉及一种立体图像视差自动调整方法及装置。
背景技术
在现有立体图像拍摄装置中，将两路二维图像信号合成为一路三维图像信号时，往往会因为左、右两图视差过大而影响图像的立体感和观看的舒适度。其视差是指同一物点在立体图像中的位置差。
现有的立体图像拍摄设备还无法适应多变的拍摄环境，由景物距离和镜头焦距引起的视差过大或过小问题，导致立体图像的质量参差不齐。若只借助拍摄装置的按键手动调整视差，则在操作上将给使用者带来极大的不便，并且在户外强光背景下，由于很难看清楚图像画面，也很难手动将两幅图像的视差调准确。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述手动调整视差不便利等缺陷，提供一种立体图像视差的自动调整方法及装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种立体图像视差自动调整方法，包括宽度方向上的视差自动调整和高度方向上的视差自动调整。
宽度方向上的视差自动调整包括以下步骤：
分别获取两路二维图像数据在宽度方向上的灰度投影序列值；
从其中一路图像数据在宽度方向上的灰度投影序列值中获取匹配序列；
从另一路图像数据在宽度方向上的灰度投影序列值中，以序列初始位置开始滑动获取长度与匹配序列相同的子序列；
根据所述匹配序列与各子序列，获取最佳匹配位置；
根据所述最佳匹配位置与匹配序列的起点位置，获取宽度方向上的视差；
根据宽度方向上的视差进行视差自动调整。
高度方向上的视差自动调整包括以下步骤：
分别获取两路二维图像数据在高度方向上的灰度投影序列值；
从其中一路图像数据在高度方向上的灰度投影序列值中获取匹配序列；
从另一路图像数据在高度方向上的灰度投影序列值中，以序列初始位置为开始滑动获取长度与匹配序列相同的子序列；
根据所述匹配序列与各子序列，获取最佳匹配位置；
根据所述最佳匹配位置与匹配序列的起点位置，获取高度方向上的视差；
根据高度方向上的视差进行视差自动调整。
在所述分别获取两路二维图像数据在宽度方向上的灰度投影序列值的步骤之前还包括：所述两路二维图像数据的获取。
宽度方向上的灰度投影序列值获取方法为：将每一列的灰度值相加得到的一组值即为宽度方向上的灰度投影序列值；高度方向上的灰度投影序列值获取方法为：将每一行的灰度值相加得到的一组值即为高度方向上的灰度投影序列值。
匹配序列的获取方法为：取长度为Len，且中心位置与灰度投影序列值的中心位置重合的子序列作为匹配序列，其中L/4≤Len≤L/2，L为灰度投影序列值总长度。
最佳匹配位置的获取方法为：分别计算所述匹配序列与各子序列对应相减所得序列的绝对值之和，获取绝对值之和最小值所对应的子序列，将其起点位置作为最佳匹配位置。
获取宽度方向上的视差方法为：将宽度方向上的最佳匹配位置减去匹配序列的起点位置，所得的差值为宽度方向上的视差；获取高度方向上的视差方法为：将高度方向上的最佳匹配位置减去匹配序列的起点位置，所得的差值为高度方向上的视差。
宽度方向上视差自动调整步骤包括：
若宽度方向上视差Δw为正数，则舍弃匹配序列所在二维图像数据的后Δw列像素，舍弃另一二维图像数据的前Δw列像素；若宽度方向视差Δw为负数，舍弃匹配序列所在二维图像数据的前|Δw|列像素，舍弃另一二维图像数据的后|Δw|列像素；
高度方向上视差自动调整步骤包括：
若高度方向上视差Δh为正数，则舍弃匹配序列所在二维图像数据的后Δh行像素，舍弃另一二维图像数据的前Δh行像素；若高度方向上视差为Δh为负数，舍弃匹配序列所在二维图像数据的前|Δh|行像素，舍弃另一二维图像数据的后|Δh|行像素。
另一方面，本发明实施例提供一种立体图像视差自动调整装置，该装置包括：
灰度投影序列值计算模块，用于计算两路二维图像数据宽度和/或高度方向上的灰度投影序列值；宽度方向上的灰度投影序列值获取方法为：将每一列的灰度值相加得到的一组值即为宽度方向上的灰度投影序列值；高度方向上的灰度投影序列值获取方法为：将每一行的灰度值相加得到的一组值即为高度方向上的灰度投影序列值。
匹配序列获取模块，用于从灰度投影序列值中获取匹配序列；匹配序列的获取方法为：取长度为Len，且中心位置与灰度投影序列值的中心位置重合的子序列作为匹配序列，其中L/4≤Len≤L/2，L为灰度投影序列值总长度；
子序列获取模块，用于从灰度投影序列值中以序列初始位置为开始滑动获取长度与匹配序列相同的子序列；
最佳匹配位置确定模块，用于根据匹配序列和各子序列确定最佳匹配位置；最佳匹配位置的获取方法为：分别计算所述匹配序列与各子序列对应相减所得序列的绝对值之和，获取绝对值之和最小值所对应的子序列，将其起点位置作为最佳匹配位置。
视差获取模块，用于根据所述最佳匹配位置与匹配序列的起点位置，获取宽度和/或高度方向上的视差；获取宽度方向上的视差方法为：将宽度方向上的最佳匹配位置减去匹配序列的起点位置，所得的差值为宽度方向上的视差；获取高度方向上的视差方法为：将高度方向上的最佳匹配位置减去匹配序列的起点位置，所得的差值为高度方向上的视差。
自动调整视差模块，用于两路二维图像宽度和/或高度方向上的视差自动调整。宽度方向上视差自动调整步骤为：若宽度方向上视差Δw为正数，则舍弃匹配序列所在二维图像数据的后Δw列像素，舍弃另一二维图像数据的前Δw列像素；若宽度方向视差Δw为负数，舍弃匹配序列所在二维图像数据的前|Δw|列像素，舍弃另一二维图像数据的后|Δw|列像素；高度方向上视差自动调整步骤包括：若高度方向上视差Δh为正数，则舍弃匹配序列所在二维图像数据的后Δh行像素，舍弃另一二维图像数据的前Δh行像素；若高度方向上视差为Δh为负数，舍弃匹配序列所在二维图像数据的前|Δh|行像素，舍弃另一二维图像数据的后|Δh|行像素。
所述装置还包括：图像数据获取模块，用于获取两路二维图像数据。
实施本发明的立体图像视差的自动调整方法及装置，具有以下有益效果：计算量小、实时性好、实现方便、视差调整效率高，可以更好地满足立体拍摄系统对左右图像自动调整视差的要求，有效地解决手动调整视差不便利的问题，从而提高图像的立体感和观看的舒适度。
附图说明
下面将结合附图对本发明作进一步说明，附图中：
图1是立体图像宽度方向上视差自动调整方法流程图；
图2是立体图像高度方向上视差自动调整方法流程图；
图3是立体图像视差自动调整装置原理图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，宽度方向上的视差自动调整包括以下步骤：
100：分别获取两路二维图像数据在宽度方向上的灰度投影序列值；
101：从其中一路图像数据在宽度方向上的灰度投影序列值中获取匹配序列；
102：从另一路图像数据在宽度方向上的灰度投影序列值中，以序列初始位置开始滑动获取长度与匹配序列相同的子序列；
103：根据所述匹配序列与各子序列，获取最佳匹配位置；
104：根据所述最佳匹配位置与匹配序列的起点位置，获取宽度方向上的视差；
105：根据宽度方向上的视差进行视差自动调整；
如图2所示，高度方向上的视差自动调整包括以下步骤：
106：分别获取两路二维图像数据在高度方向上的灰度投影序列值；
107：从其中一路图像数据在高度方向上的灰度投影序列值中获取匹配序列；
108：从另一路图像数据在高度方向上的灰度投影序列值中，以序列初始位置为开始滑动获取长度与匹配序列相同的子序列；
109：根据所述匹配序列与各子序列，获取最佳匹配位置；
110：根据所述最佳匹配位置与匹配序列的起点位置，获取高度方向上的视差；
111：根据高度方向上的视差进行视差自动调整。
在本发明实施例中，获取两路二维图像数据在宽度和/或高度方向上的灰度投影序列值前，还包括两路二维图像数据的获取。
步骤100中宽度方向上的灰度投影序列值获取方法为：将每一列的灰度值相加得到的一组值即为宽度方向上的灰度投影序列值；
步骤106中高度方向上的灰度投影序列值获取方法为：将每一行的灰度值相加得到的一组值即为高度方向上的灰度投影序列值。
步骤101和107中匹配序列的获取方法为：取长度为Len，且中心位置与灰度投影序列值的中心位置重合的子序列作为匹配序列，其中L/4≤Len≤L/2，L为灰度投影序列值总长度。将灰度投影序列值按自然顺序编号，如：1、2、3…，若灰度投影序列长度L为240，则匹配序列的长度Len须满足：60≤Len≤120，设定Len为100，为了满足匹配序列的中心位置与灰度投影序列值的中心位置重合，从灰度投影序列值的中心位置第120位开始，往后取长度为50，往前取长度为50，即匹配序列为第71到第170之间的序列（包括第71和第170）。
步骤102和108中，滑动获取长度与匹配序列相同的子序列，例如，若序列的总长度为240，匹配序列的长度为100，则将灰度投影序列值按自然顺序编号，从序列的初始位置第1位开始，获取第1到100位作为第一个子序列，第2位到101位作为第二个子序列，第3到102为作为第三个子序列，以此类推，最后一个子序列为第141位到第240，共141个子序列。
步骤103和步骤109中最佳匹配位置的获取方法为：分别计算所述匹配序列与各子序列对应相减所得序列的绝对值之和，获取绝对值之和最小值所对应的子序列，将其起点位置作为最佳匹配位置。
步骤104中获取宽度方向上的视差方法为：将宽度方向上的最佳匹配位置减去匹配序列的起点位置，所得的差值为宽度方向上的视差；
步骤110中获取高度方向上的视差方法为：将高度方向上的最佳匹配位置减去匹配序列的起点位置，所得的差值为高度方向上的视差。
步骤105中宽度方向上视差自动调整步骤包括：
若宽度方向上视差Δw为正数，则舍弃匹配序列所在二维图像数据的后Δw列像素，舍弃另一二维图像数据的前Δw列像素；若宽度方向视差Δw为负数，舍弃匹配序列所在二维图像数据的前|Δw|列像素，舍弃另一二维图像数据的后|Δw|列像素；
步骤111中高度方向上视差自动调整步骤包括：
若高度方向上视差为Δh为正数，则舍弃匹配序列所在二维图像数据的后Δh行像素，舍弃另一二维图像数据的前Δh行像素；若高度方向上视差为Δh为负数，舍弃匹配序列所在二维图像数据的前|Δh|行像素，舍弃另一二维图像数据的后|Δh|行像素。
为了避免舍弃列或行后对图像数据完整性的影响，设置舍弃列或行的门限值D，若|Δw|或|Δh|大于门限值则只舍弃D列或D行，门限值D可设为图像宽度或高度的10-20%。
本发明实施例还提供了一种立体图像视差自动调整装置，如图3所示，该装置包括：
灰度投影序列值计算模块201，用于计算两路二维图像数据宽度和/或高度方向上的灰度投影序列值；
宽度方向上的灰度投影序列值获取方法为：将每一列的灰度值相加得到的一组值即为宽度方向上的灰度投影序列值；高度方向上的灰度投影序列值获取方法为：将每一行的灰度值相加得到的一组值即为高度方向上的灰度投影序列值。
匹配序列获取模块202，用于从灰度投影序列值中获取匹配序列；匹配序列的获取方法为：取长度为Len，且中心位置与灰度投影序列值的中心位置重合的子序列作为匹配序列，其中L/4≤Len≤L/2，L为灰度投影序列值总长度。
子序列获取模块203，用于从灰度投影序列值中以序列初始位置为开始滑动获取长度与匹配序列相同的子序列；
最佳匹配位置确定模块204，用于根据匹配序列和各子序列确定最佳匹配位置；
最佳匹配位置的获取方法为：分别计算所述匹配序列与各子序列对应相减所得序列的绝对值之和，获取绝对值之和最小值所对应的子序列，将其起点位置作为最佳匹配位置。
视差获取模块205，用于根据所述最佳匹配位置与匹配序列的起点位置，获取宽度和/或高度方向上的视差；
获取宽度方向上的视差方法为：将宽度方向上的最佳匹配位置减去匹配序列的起点位置，所得的差值为宽度方向上的视差；获取高度方向上的视差方法为：将高度方向上的最佳匹配位置减去匹配序列的起点位置，所得的差值为高度方向上的视差。
自动调整视差模块206，用于两路二维图像宽度和/或高度方向上的视差自动调整。
宽度方向上视差自动调整步骤为：若宽度方向上视差Δw为正数，则舍弃匹配序列所在二维图像数据的后Δw列像素，舍弃另一二维图像数据的前Δw列像素；若宽度方向视差Δw为负数，舍弃匹配序列所在二维图像数据的前|Δw|列像素，舍弃另一二维图像数据的后|Δw|列像素；高度方向上视差自动调整步骤包括：若高度方向上视差Δh为正数，则舍弃匹配序列所在二维图像数据的后Δh行像素，舍弃另一二维图像数据的前Δh行像素；若高度方向上视差为Δh为负数，舍弃匹配序列所在二维图像数据的前|Δh|行像素，舍弃另一二维图像数据的后|Δh|行像素。
本发明实施例中，在灰度投影序列值计算模块之前还包括图像数据获取模块，用于获取两路二维图像数据。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (4)
1.一种立体图像视差自动调整方法，其特征在于，包括宽度方向上的视差自动调整方法和高度方向上的视差自动调整方法，宽度方向上的视差自动调整方法包括以下步骤：
分别获取两路二维图像数据在宽度方向上的灰度投影序列值；
从其中一路图像数据在宽度方向上的灰度投影序列值中获取匹配序列；
从另一路图像数据在宽度方向上的灰度投影序列值中，以序列初始位置开始滑动获取长度与匹配序列相同的子序列；
根据所述匹配序列与各子序列，获取最佳匹配位置；
根据所述最佳匹配位置与匹配序列的起点位置，获取宽度方向上的视差；
根据宽度方向上的视差进行视差自动调整；
高度方向上的视差自动调整方法包括以下步骤：
分别获取两路二维图像数据在高度方向上的灰度投影序列值；
从其中一路图像数据在高度方向上的灰度投影序列值中获取匹配序列；
从另一路图像数据在高度方向上的灰度投影序列值中，以序列初始位置为开始滑动获取长度与匹配序列相同的子序列；
根据所述匹配序列与各子序列，获取最佳匹配位置；
根据所述最佳匹配位置与匹配序列的起点位置，获取高度方向上的视差；
根据高度方向上的视差进行视差自动调整；
匹配序列的获取方法为：取长度为Len，且中心位置与灰度投影序列值的中心位置重合的子序列作为匹配序列，其中L/4≤Len≤L/2，L为灰度投影序列值总长度；
最佳匹配位置的获取方法为：分别计算所述匹配序列与各子序列对应相减所得序列的绝对值之和，获取绝对值之和最小值所对应的子序列，将其起点位置作为最佳匹配位置；
获取宽度方向上的视差方法为：将宽度方向上的最佳匹配位置减去匹配序列的起点位置，所得的差值为宽度方向上的视差；获取高度方向上的视差方法为：将高度方向上的最佳匹配位置减去匹配序列的起点位置，所得的差值为高度方向上的视差；
宽度方向上视差自动调整步骤包括：
若宽度方向上视差Δw为正数，则舍弃匹配序列所在二维图像数据的后Δw列像素，舍弃另一二维图像数据的前Δw列像素；若宽度方向视差Δw为负数，舍弃匹配序列所在二维图像数据的前|Δw|列像素，舍弃另一二维图像数据的后|Δw|列像素；
高度方向上视差自动调整步骤包括：
若高度方向上视差Δh为正数，则舍弃匹配序列所在二维图像数据的后Δh行像素，舍弃另一二维图像数据的前Δh行像素；若高度方向上视差Δh为负数，舍弃匹配序列所在二维图像数据的前|Δh|行像素，舍弃另一二维图像数据的后|Δh|行像素；
宽度方向上的灰度投影序列值获取方法为：将每一列的灰度值相加得到的一组值即为宽度方向上的灰度投影序列值；
高度方向上的灰度投影序列值获取方法为：将每一行的灰度值相加得到的一组值即为高度方向上的灰度投影序列值。
2.根据权利要求1所述的立体图像视差自动调整方法，其特征在于，在所述分别获取两路二维图像数据在宽度方向上的灰度投影序列值的步骤之前还包括：
所述两路二维图像数据的获取。
3.一种立体图像视差自动调整装置，其特征在于，该装置包括：
灰度投影序列值计算模块(201)，用于计算两路二维图像数据宽度和/或高度方向上的灰度投影序列值；
匹配序列获取模块(202)，用于从灰度投影序列值中获取匹配序列；
子序列获取模块(203)，用于从灰度投影序列值中以序列初始位置为开始滑动获取长度与匹配序列相同的若干子序列；
最佳匹配位置确定模块(204)，用于根据匹配序列和各子序列确定最佳匹配位置；
视差获取模块(205)，用于根据所述最佳匹配位置与匹配序列的起点位置，获取宽度和/或高度方向上的视差；
自动调整视差模块(206)，用于两路二维图像宽度和/或高度方向上的视差自动调整；
匹配序列获取模块(202)获取匹配序列的方法为：取长度为Len，且中心位置与灰度投影序列值的中心位置重合的子序列作为匹配序列，其中L/4≤Len≤L/2，L为灰度投影序列值总长度；
最佳匹配位置确定模块(204)获取最佳匹配位置的方法为：分别计算所述匹配序列与各子序列对应相减所得序列的绝对值之和，获取绝对值之和最小值所对应的子序列，将其起点位置作为最佳匹配位置；
视差获取模块(205)获取宽度方向上的视差方法为：将宽度方向上的最佳匹配位置减去匹配序列的起点位置，所得的差值为宽度方向上的视差；
视差获取模块(205)获取高度方向上的视差方法为：将高度方向上的最佳匹配位置减去匹配序列的起点位置，所得的差值为高度方向上的视差；
宽度方向上视差自动调整包括：
若宽度方向上视差Δw为正数，则舍弃匹配序列所在二维图像数据的后Δw列像素，舍弃另一二维图像数据的前Δw列像素；若宽度方向视差Δw为负数，舍弃匹配序列所在二维图像数据的前|Δw|列像素，舍弃另一二维图像数据的后|Δw|列像素；
高度方向上视差自动调整包括：
若高度方向上视差Δh为正数，则舍弃匹配序列所在二维图像数据的后Δh行像素，舍弃另一二维图像数据的前Δh行像素；若高度方向上视差Δh为负数，舍弃匹配序列所在二维图像数据的前|Δh|行像素，舍弃另一二维图像数据的后|Δh|行像素；
宽度方向上的灰度投影序列值获取方法为：将每一列的灰度值相加得到的一组值即为宽度方向上的灰度投影序列值；
高度方向上的灰度投影序列值获取方法为：将每一行的灰度值相加得到的一组值即为高度方向上的灰度投影序列值。
4.根据权利要求3所述的立体图像视差自动调整装置，其特征在于，所述装置还包括：
图像数据获取模块，用于获取两路二维图像数据。
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Application publication date: 20130123 Assignee: Shenzhen Esun Display Co., Ltd. Assignor: INLIFE-HANDNET CO., LTD. Contract record no.: 2018440020002 Denomination of invention: Method and device for automatically regulating stereo image parallax Granted publication date: 20141105 License type: Common License Record date: 20180115 |