JP2009520975A - ステレオビジョンにおいて密な視差場を求める方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
出願人は、たとえエピポーラ幾何により課せられる拘束をオプティカルフロー技術に導入することによって2つの画像間の視差場の計算が改善できたとしても、上記引用文献に記載の技術は課題を抱えていることが分かった。
・同じ場面の第1の画像及び第2の画像を該同じ場面に関係した2つの異なる位置から取り込むステップ;及び
・第2の画像の各ピクセルについて、第1の画像中のポイントから、オプティカルフロー目的関数を最小化する第2の画像の当該ピクセルまでの動きを求めるステップ;
を含み、オプティカルフロー目的関数は、第2の画像の各ピクセルについて、当該ピクセルに関連付けられたエピポーラ線と第1の画像の上記ポイントとの間の距離に単調増加的に依存した項を含む。
− 第1の画像中の特徴を識別するステップ;
− 該特徴について第2の画像への変位を求めるステップ;
− この関連スポットについて第2の画像への変位を補間するステップ;
により決定できる。
以下、限定するものではないが、本発明の態様を示す添付の図面に関して本発明を説明する。
図1では、複数のカメラを有するビデオ・キャプチャー・システムを全体としてSで示す。特に、システムSは、同じ場面について異なる位置から撮影でき、かつそのようにして得られた画像間の密な視差場を求めることができる。
ここで、すべての要素は一意的な座標対x、yを有するピクセルに対応している。
演算子Mは、座標(x−u(x,y),y−v(x,y))がフレームの外部に存在すべきピクセルについて適当な規則を用いることにより、双一次補間、双三次補間又は他の補間により実現し得る。この場合、例えば、この演算子は、特定の座標に最も近くかつ画像に属しているピクセルの色を提供できる。
T2 第2のカメラ
IM1 デジタル画像
IM2 デジタル画像
CM カメラ校正モジュール
PU 処理装置
Claims (12)
- デジタル画像間の密な視差場を求める方法であって、
・同じ場面の第1の画像及び第2の画像を前記同じ場面に関係した2つの異なる位置から取り込むステップ;
・第2の画像の各ピクセルについて、第1の画像中のポイントから、オプティカルフロー目的関数を最小化する第2の画像の前記ピクセルまでの視差を求めるステップ;
を含み、オプティカルフロー目的関数は、第2の画像の前記ピクセルの各々について、前記ピクセルに関連付けられたエピポーラ線と第1の画像の前記ポイントとの間の距離に単調増加的に依存した項を含むことを特徴とする方法。 - 前記第1の画像及び第2の画像は第1のカメラ及び第2のカメラによりそれぞれ取り込み、前記項が前記第1のカメラ及び第2のカメラの校正パラメータに依存する、請求項1に記載の方法。
- カメラ校正データの不確かさに依存して前記項を重み付けする請求項2に記載の方法。
- 前記項が、前記ピクセルに関連付けられたエピポーラ線と第1の画像の前記ポイントとの間の距離の2乗に比例している請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- オプティカルフロー目的関数を最小化する前記視差が残差視差成分を表し、前記方法が前記残差視差成分を求める前に、前記残差成分が追加される前の視差成分を求めるステップを含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記前の視差成分を求めるステップが、
− 第1の画像上の特徴ポイントを識別するステップ;
− 前記特徴ポイントについて第2の画像上への変位を求めるステップ;
− 前記特徴ポイントについて第2の画像上への変位を補間するステップ;
を含む請求項5に記載の方法。 - 前記前の視差成分を求めるステップが、少なくとも1回前記オプティカルフロー目的関数を最小化することを含む請求項5に記載の方法。
- 前記第1の画像及び第2の画像が、より低い解像度の少なくとも1つのバージョンと、より高い解像度の1つのバージョンとからなり、前記前の視差成分を求めるステップが、前記より低い解像度のバージョンについて前記オプティカルフロー目的関数を最小化することを含み、前記残差視差成分を求めるステップが、前記より高い解像度のバージョンについて前記オプティカルフロー目的関数を最小化することを含む、請求項5に記載の方法。
- オプティカルフロー目的関数が、輝度変化拘束式(BCCE)のテーラー展開により得られた第1の項を含む請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
- オプティカルフロー目的関数が、前記視差の空間成分の第2導関数がほぼゼロである条件を課すことによって得られた第2の項を含む請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
- 同じ場面について2つの異なる位置から少なくとも2つの画像を撮影できる少なくとも1台のカメラと、これら2つの画像を受信できると共に請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法により前記画像を処理するよう構成された処理装置とを備えたステレオビジョンシステム。
- 異なる位置に配置された2台のカメラを備えた請求項11に記載のシステム。
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