CN110233963A - 一种双目相机间距调节方法及装置 - Google Patents

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姜珂
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Abstract

本发明涉及双目相机技术领域，且公开了一种双目相机间距调节方法，包括以下步骤：S1、获取当前场景的深度范围；S2、根据当前的深度范围获取预定视差范围及间距；S3、根据所述当前场景的深度范围以及所述预定视差范围及间距计算当前场景的期望拍摄参数，并给出相应的预测值；S4、根据所述期望拍摄参数与目标参数进行对比，同时对预测值的变化进行读取，进而调节所述双目相机间距。该双目相机间距调节方法及装置，利用预测值的变化对双目相机进行参数对比，并进行调节间距，保证在实际的无人驾驶中的应用，在行驶过程中会随着场景的变化，双目相机实际的间距也随之发生变化，从而获得具有最佳视差的图像。

Description

一种双目相机间距调节方法及装置
技术领域
本发明涉及双目相机技术领域，具体为一种双目相机间距调节方法及装置。
背景技术
双目相机测距在实际操作中分四个步骤：相机标定、双目校正、双目匹配和计算深度信息。
相机标定：摄像头由于光学透镜的特性使得成像存在着径向畸变；由于装配方面的误差，传感器与光学镜头之间并非完全平行，因此成像存在切向畸变。而双目摄像头定标不仅要得出每个摄像头的内部参数，还需要通过标定来测量两个摄像头之间的相对位置。
双目校正：双目校正是根据摄像头定标后获得的单目内参数据(焦距、成像原点、畸变系数)和双目相对位置关系(旋转矩阵和平移向量)，分别对左右视图进行消除畸变和行对准，使得左右视图的成像原点坐标一致、两摄像头光轴平行、左右成像平面共面、对极线行对齐。这样一幅图像上任意一点与其在另一幅图像上的对应点就必然具有相同的行号，只需在该行进行一维搜索即可匹配到对应点。
双目匹配：双目匹配的作用是把同一场景在左右视图上对应的像点匹配起来，这样做的目的是为了得到视差图；双目匹配被普遍认为是立体视觉中最困难也是最关键的问题；得到视差数据，通过上述原理中的公式就可以很容易的计算出深度信息。
而目前在实际工作场景中，需要通过分析不同场景的深度分布，调整双目相机之间的距离，即在一个场景中对应双目相机的一个实际间距，但随着无人驾驶汽车行驶场景的变化，双目相机实际的间距也应该随之发生变化，从而才能获得具有最佳视差的图像，因而我们提出一种双目相机间距调节方法及装置。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种双目相机间距调节方法及装置，具备调节双目相机间距等优点，解决了目前在实际工作场景中，需要通过分析不同场景的深度分布，调整双目相机之间的距离，即在一个场景中对应双目相机的一个实际间距，但随着无人驾驶汽车行驶场景的变化，双目相机实际的间距也应该随之发生变化，从而才能获得具有最佳视差的图像的问题。
(二)技术方案
为实现上述调节双目相机间距等目的，本发明提供如下技术方案：一种双目相机间距调节方法，包括以下步骤：
S1、获取当前场景的深度范围；
S2、根据当前的深度范围获取预定视差范围及间距；
S3、根据所述当前场景的深度范围以及所述预定视差范围及间距计算当前场景的期望拍摄参数，并给出相应的预测值；
S4、根据所述期望拍摄参数与目标参数进行对比，同时对预测值的变化进行读取，进而调节所述双目相机间距；
S5、使用调节后的双目相机采集图像，并根据所述期望拍摄参数对所述双目相机采集图像进行处理，再次与目标参数进行对比确定双目相机的间距；
S6、使用确定后的双目相机的间距进行图像的采集。
进一步的，所述双目相机间距测量采用平行的双目视觉模型，左右相机C1和C2的光心相距b且平行放置，点T位物理场景中的一个目标点，点P1和P2是在左右图像上的成像点；左右相机的像平面位于同一平面上，则利用相似三角形的原理可计算出目点T与摄像机之间的距离d的值，可得：
(d-f)/d＝a/x2-a (1)
(d-f)/d＝(b-x1|x2|a)/(b-x2+a) (2)
其中：x1、x2是点T在左右两幅图像平面上形成的视差，表示点T在左右两幅图像中成像点的位置差异。
一种双目相机间距调节装置，包括：
1)获取单元：用于获取当前场景的深度范围，根据所述当前场景的深度范围得到双目相机预定视差范围及间距；
2)图像处理单元：对所述当前场景的深度范围图像进行处理，使其清晰度更高；
3)对比单元：用于判断预定视差范围及间距是否与目标参数出入较大，若是，则调节双目相机预定视差范围及间距；
4)输出单元：利用调节好的双目相机进行图像的采集并进行传送。
进一步的，所述获取单元采用双目相机进行拍摄留存，并通过间距计算单元对双目相机之间的间距进行检测。
进一步的，所述对比单元中目标参数的选取可以采用预先输入的模式，建立相应的数据库对不同场景的拍摄进行不用的目标参数预设。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种双目相机间距调节方法及装置，具备以下有益效果：该双目相机间距调节方法及装置，利用预测值的变化对双目相机进行参数对比，并进行调节间距，保证在实际的无人驾驶中的应用，在行驶过程中会随着场景的变化，双目相机实际的间距也随之发生变化，从而获得具有最佳视差的图像。
附图说明
图1为本发明一种双目相机间距调节方法示意图；
图2为本发明一种双目相机间距调节装置示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，一种双目相机间距调节方法，包括以下步骤：
S1、获取当前场景的深度范围；
S2、根据当前的深度范围获取预定视差范围及间距；
S3、根据所述当前场景的深度范围以及所述预定视差范围及间距计算当前场景的期望拍摄参数，并给出相应的预测值；
S4、根据所述期望拍摄参数与目标参数进行对比，同时对预测值的变化进行读取，进而调节所述双目相机间距；
S5、使用调节后的双目相机采集图像，并根据所述期望拍摄参数对所述双目相机采集图像进行处理，再次与目标参数进行对比确定双目相机的间距；
S6、使用确定后的双目相机的间距进行图像的采集。
本发明中，所述双目相机间距测量采用平行的双目视觉模型，左右相机C1和C2的光心相距b且平行放置，点T位物理场景中的一个目标点，点P1和P2是在左右图像上的成像点；左右相机的像平面位于同一平面上，则利用相似三角形的原理可计算出目点T与摄像机之间的距离d的值，可得：
(d-f)/d＝a/x2-a (1)
(d-f)/d＝(b-x1|x2|a)/(b-x2+a) (2)
其中：x1、x2是点T在左右两幅图像平面上形成的视差，表示点T在左右两幅图像中成像点的位置差异。
请参阅图2，一种双目相机间距调节装置，包括：
1)获取单元：用于获取当前场景的深度范围，根据所述当前场景的深度范围得到双目相机预定视差范围及间距；
2)图像处理单元：对所述当前场景的深度范围图像进行处理，使其清晰度更高；
3)对比单元：用于判断预定视差范围及间距是否与目标参数出入较大，若是，则调节双目相机预定视差范围及间距；
4)输出单元：利用调节好的双目相机进行图像的采集并进行传送。
本发明中，所述获取单元采用双目相机进行拍摄留存，并通过间距计算单元对双目相机之间的间距进行检测。
本发明中，所述对比单元中目标参数的选取可以采用预先输入的模式，建立相应的数据库对不同场景的拍摄进行不用的目标参数预设。
该双目相机间距调节方法及装置，利用预测值的变化对双目相机进行参数对比，并进行调节间距，保证在实际的无人驾驶中的应用，在行驶过程中会随着场景的变化，双目相机实际的间距也随之发生变化，从而获得具有最佳视差的图像。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种双目相机间距调节方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、获取当前场景的深度范围；
S2、根据当前的深度范围获取预定视差范围及间距；
S3、根据所述当前场景的深度范围以及所述预定视差范围及间距计算当前场景的期望拍摄参数，并给出相应的预测值；
S4、根据所述期望拍摄参数与目标参数进行对比，同时对预测值的变化进行读取，进而调节所述双目相机间距；
S5、使用调节后的双目相机采集图像，并根据所述期望拍摄参数对所述双目相机采集图像进行处理，再次与目标参数进行对比确定双目相机的间距；
S6、使用确定后的双目相机的间距进行图像的采集。
2.根据权利要求1所述的一种双目相机间距调节方法，其特征在于，所述双目相机间距测量采用平行的双目视觉模型，左右相机C1和C2的光心相距b且平行放置，点T位物理场景中的一个目标点，点P1和P2是在左右图像上的成像点；左右相机的像平面位于同一平面上，则利用相似三角形的原理可计算出目点T与摄像机之间的距离d的值，可得：
(d-f)/d＝a/x2-a (1)
(d-f)/d＝(b-x1|x2|a)/(b-x2+a) (2)
其中：x1、x2是点T在左右两幅图像平面上形成的视差，表示点T在左右两幅图像中成像点的位置差异。
3.一种双目相机间距调节装置，其特征在于，包括：
1)获取单元：用于获取当前场景的深度范围，根据所述当前场景的深度范围得到双目相机预定视差范围及间距；
2)图像处理单元：对所述当前场景的深度范围图像进行处理，使其清晰度更高；
3)对比单元：用于判断预定视差范围及间距是否与目标参数出入较大，若是，则调节双目相机预定视差范围及间距；
4)输出单元：利用调节好的双目相机进行图像的采集并进行传送。
4.根据权利要求3所述的一种双目相机间距调节装置，其特征在于，所述获取单元采用双目相机进行拍摄留存，并通过间距计算单元对双目相机之间的间距进行检测。
5.根据权利要求3所述的一种双目相机间距调节装置，其特征在于，所述对比单元中目标参数的选取可以采用预先输入的模式，建立相应的数据库对不同场景的拍摄进行不用的目标参数预设。
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