JP5942203B2 - ステレオ画像処理装置およびステレオ画像処理方法 - Google Patents
ステレオ画像処理装置およびステレオ画像処理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5942203B2 JP5942203B2 JP2013520425A JP2013520425A JP5942203B2 JP 5942203 B2 JP5942203 B2 JP 5942203B2 JP 2013520425 A JP2013520425 A JP 2013520425A JP 2013520425 A JP2013520425 A JP 2013520425A JP 5942203 B2 JP5942203 B2 JP 5942203B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pixel
- image
- unit
- correction
- reference image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims description 202
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims description 7
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 395
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 145
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 117
- 238000013075 data extraction Methods 0.000 claims description 81
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 71
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 65
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 47
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 9
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 6
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 70
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 48
- 230000006870 function Effects 0.000 description 44
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 19
- 238000003491 array Methods 0.000 description 12
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 11
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 description 9
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 8
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 5
- 108010076504 Protein Sorting Signals Proteins 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- FYZYXYLPBWLLGI-AUOPOVQUSA-N Genipin 1-beta-gentiobioside Chemical compound C([C@H]1O[C@H]([C@@H]([C@@H](O)[C@@H]1O)O)O[C@@H]1OC=C([C@@H]2[C@H]1C(=CC2)CO)C(=O)OC)O[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O FYZYXYLPBWLLGI-AUOPOVQUSA-N 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T5/00—Image enhancement or restoration
- G06T5/20—Image enhancement or restoration by the use of local operators
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C3/00—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders
- G01C3/02—Details
- G01C3/06—Use of electric means to obtain final indication
- G01C3/08—Use of electric radiation detectors
- G01C3/085—Use of electric radiation detectors with electronic parallax measurement
-
- G06T5/70—
-
- G06T5/80—
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/50—Depth or shape recovery
- G06T7/55—Depth or shape recovery from multiple images
- G06T7/593—Depth or shape recovery from multiple images from stereo images
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/10—Image acquisition modality
- G06T2207/10004—Still image; Photographic image
- G06T2207/10012—Stereo images
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/20—Special algorithmic details
- G06T2207/20024—Filtering details
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/20—Special algorithmic details
- G06T2207/20172—Image enhancement details
- G06T2207/20182—Noise reduction or smoothing in the temporal domain; Spatio-temporal filtering
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/20—Special algorithmic details
- G06T2207/20228—Disparity calculation for image-based rendering
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
- G06T2207/30248—Vehicle exterior or interior
- G06T2207/30252—Vehicle exterior; Vicinity of vehicle
- G06T2207/30261—Obstacle
Description
本発明の実施の形態1は、本発明の基本的態様の一例である。
本発明の実施の形態2は、本発明を、基線長方向が水平方向にほぼ一致するステレオ画像を処理対象とする装置に適用した例である。
ステレオ画像取得部101は、ステレオ画像の基準画像および参照画像を取得する。
画像マッチング部102は、基準画像の基準点に対する参照画像の対応点を取得する。すなわち、画像マッチング部102は、基準画像と参照画像とに対して画像マッチング処理することで、前記基準画像の基準点に対する前記参照画像の対応点を取得する。
フィルタ部103は、基準画像に基づいて、参照画像に対するフィルタリング処理を行う。
図3は、フィルタ部103の構成の一例を示すブロック図である。
画像切り出し部201は、基準画像から、ステレオ画像の基線長方向に平行な複数の画素行と複数の画素列とから成る部分画像(二次元画素データ)を、サブピクセル推定用単位基準画像として切り出す(抽出ステップ)。また、画像切り出し部201は、同様に、参照画像から、サブピクセル推定用単位基準画像と同一の画素行数、画素列数(同一サイズ)からなる部分画像(二次元画素データ)を、サブピクセル推定用単位参照画像として切り出す(抽出ステップ)。すなわち、画像切り出し部201は、複数の画素行及び複数の画素列を有し、前記基準点を含む第1の二次元画素データを前記基準画像から抽出し、複数の画素行及び複数の画素列を有し、前記対応点を含む第2の二次元画素データを前記参照画像から抽出する。
画像再構成部202は、画像切り出し部201から取得した、サブピクセル推定用単位基準画像およびサブピクセル推定用単位参照画像の各画素の画素値を、再構成ルールに従って1次元に再構成することにより、一次元画素データを生成する。なお、画像範囲は、サブピクセル推定用単位基準画像およびサブピクセル推定用単位参照画像の上位概念である。
アンチエイリアシング部203は、一次元画素データ(基準画素データおよび参照画素データ)から、上述の再構成により生じる折り返しノイズ(エイリアシング)を除去する(これは、一般的に「アンチエイリアシング」といわれる)。具体的には、アンチエイリアシング部203は、例えばローパスフィルタを用いて、一次元画素データから折り返しノイズを除去する。そして、アンチエイリアシング部203は、折り返しノイズの除去が行われた一次元画素データ(基準画素データおよび参照画素データ)を、窓掛け部204へ出力する。
窓掛け部204は、一次元画素データに対して、窓掛けを行う。そして、窓掛け部204は、窓掛けが行われた一次元画素データを、フィルタ生成部205へ出力する。
フィルタ生成部205は、基準画素データの各画素の位置を、配列方向において反転させて得られる、逆位相フィルタ係数を算出する。そして、フィルタ生成部205は、参照画素データに対して、逆位相フィルタ係数を用いてフィルタリング処理を行う。フィルタリング処理の詳細については後述する。そして、フィルタ生成部205は、フィルタリング処理の結果(以下、「フィルタリング結果」という)を、図2のピーク位置検出部104へ出力する。
ピーク位置検出部104は、フィルタリング結果において、基準画素データと参照画素データとの相関度が最も高くなる相対位置関係を取得する。そして、ピーク位置検出部104は、取得した相対位置関係に基づいて、サブピクセル推定用単位基準画像の基準点に対する、サブピクセル推定用単位参照画像の対応点のサブピクセルレベルのずれ量を算出する。
ステップS1において、画像マッチング部102は、視差算出の対象となる基準点の位置を決定する。
ステップS2において、画像マッチング部102は、基準画像から、単位基準画像を切り出す。単位基準画像は、ステップS1において決定された基準点を含む部分領域の画像である。単位基準画像の大きさの単位は、上述の通り、ピクセル(画素)である。つまり、単位基準画像は、複数の画素行×複数の画素列の画像である。
ステップS3において、画像マッチング部102は、ステップS2で決定された基準点の位置に基づいて、参照画像におけるサーチ範囲およびサーチ開始位置を決定する。ステレオ画像の視差は、三角測量の原理により、カメラ間の距離である基線長とレンズの焦点距離と、ステレオカメラから測距の対象物までの距離に基づいて決定される。すなわち、視差は、基線張と焦点距離に比例し、対象物までの距離に反比例する。基線長と焦点距離はカメラパラメータで固定のため、サーチ範囲は、ステレオカメラから測距の対象物までの距離に基づいて決定すればよい。ステレオカメラから無限遠にある対象物は基準画像と参照画像において同じ位置に撮像されるため、参照画像におけるサーチ開始位置は基準画像における基準点と同じ座標を設定してもよい。
ステップS4において、画像マッチング部102は、参照画像における切り出し位置を決定し、画素行の数と画素列の数が単位基準画像と同一の単位参照画像を切り出す。画像マッチング部102は、ステップS3で決定されたサーチ開始位置を例えば最初の切り出し位置に決定し、以降、切り出し位置を移動させていく。
ステップS5において、画像マッチング部102は、単位基準画像と単位参照画像とのマッチング度を算出する。このマッチング度には、例えば、輝度相違度を示すSAD値や輝度類似度が用いられる。
ステップS6において、画像マッチング部102は、サーチ範囲に対する処理の終了判定処理を行う。すなわち、画像マッチング部102は、切り出し位置が移動によりサーチ範囲を網羅したか否かを判定する。画像マッチング部102は、サーチ範囲に対する処理が終了していない場合(S6:No)、ステップS4へ戻る。この結果、画像マッチング部102は、ステップS4での単位参照画像の切り出し領域がずれるように、切り出し位置をサーチ範囲内において移動させる。このようにして、ステップS4〜S6までの処理は、サーチ範囲に対する処理が終了するまで(S6:Yes)、繰り返される。
ステップS7において、画像マッチング部102は、ステップS4〜S6の処理によって得られた、複数のマッチング度に基づいて、マッチング度が最大となる単位参照画像の切り出し位置を特定する。マッチング度として輝度相違度が用いられている場合には、画像マッチング部102は、輝度相違度が極小ないし最小となる単位参照画像の切り出し位置を特定する。そして、画像マッチング部102は、マッチング度が最大となる切り出し位置を、基準点に対する参照画像の対応点として特定する。
図5のステップS8において、フィルタ部103およびピーク位置検出部104は、ステップS7で得られた参照画像の対応点と、ステレオ画像取得部101から受け取る基準画像および参照画像とに基づいて、サブピクセルレベル演算処理を行う。
ステップS10において、フィルタ部103は、基準画像から基準点を中心とした周辺の部分画像を、サブピクセル推定用単位基準画像として切り出す。このサブピクセル推定用単位基準画像の切り出しには、上述の単位基準画像の切り出しに用いたものと同様の矩形窓313が用いられる。
ステップS11において、フィルタ部103は、参照画像から、ステップS7で検出された対応点を中心とした周辺の部分画像を、サブピクセル推定用単位参照画像として切り出す。サブピクセル推定用単位参照画像の切り出し処理にも、サブピクセル推定用単位基準画像の場合と同じ矩形窓が用いられる。但し、矩形窓は、対応点(xa+n、ya)を中心に設定される。
ステップS12において、画像再構成部202は、サブピクセル推定用単位基準画像を1次元画像データに再構成する。すなわち、画像再構成部202は、サブピクセル推定用単位基準画像の各画素の画素値を、再構成ルールに従って1次元に再構成することによって、「基準画素データ」を生成する。
ステップS13において、画像再構成部202は、サブピクセル推定用単位参照画像を1次元画像データに再構成する。すなわち、画像再構成部202は、サブピクセル推定用単位参照画像の各画素の画素値を、再構成ルールに従って1次元に再構成することによって、「参照画素データ」を生成する。
図7のステップS14において、アンチエイリアシング部203は、基準画素データに対し、アンチエイリアシング処理を行う。アンチエイリアシング処理は、アップサンプリングにより発生する上述のエイリアシングを除去する処理である。
ステップS15において、アンチエイリアシング部203は、参照画素データに対し、アンチエイリアシング処理を行う。
図7のステップS16において、窓掛け部204は、アンチエイリアシング処理が行われた基準画素データに対して、第2の窓関数を用いて窓掛けを行う。第2の窓関数は、例えば、式(2)で表されるハニング窓の窓関数w(m)である。Nは、タップ数(基準画素データの画素数)を表す。mは、ハニング窓における位置を表す。
ステップS17において、窓掛け部204は、アンチエイリアシング処理が行われた参照画素データに対して、アンチエイリアシング処理が行われた基準画素データに対して用いられたものと同様の窓関数を用いて、窓掛けを行う。
ステップS18において、フィルタ部103は、折り返しノイズの除去および窓掛けが行われた基準画素データから、逆位相フィルタ係数を算出する。具体的には、フィルタ部103は、折り返しノイズの除去および窓掛けが行われた基準画素データの各画素値の位置を、配列方向において反転させる形で、信号列を逆の順番に並べ換える。
ステップS19において、フィルタ部103は、折り返しノイズの除去および窓掛けが行われた参照画素データを、ステップS16で算出された逆位相フィルタ係数を用いてフィルタリングする。
ステップS20において、ピーク位置検出部104は、フィルタリング結果によって検出されたピーク位置に基づいて、基準画像と参照画像とのサブピクセルレベルのずれ量(視差)を算出することができる。そして、ステレオ画像処理装置100は、図5の処理へ戻る。
ステップS9において、画像マッチング部102は、測距対象領域の終了判定処理を行う。すなわち、画像マッチング部102は、基準画像の全体において、未だステップS1〜ステップS8までの処理が行われていない未処理領域が存在するか否かを判定する。画像マッチング部102は、未処理領域が存在する場合には(S9:No)、ステップS1へ戻り、基準点の位置をずらしてステップS1〜ステップS8の処理を行う。また、画像マッチング部102は、未処理領域が存在しない場合には(S9:Yes)、一連の動作を終了する。
一般的なステレオカメラから得られる画像は、カメラのレンズの歪み等の影響を受ける。画像の各所の歪み量は、画像中心から離れるほど大きい。また、左右のレンズで設置環境(角度、明るさなど)が異なるため、撮影した画像をそのまま用いた場合、精度よく視差を算出できない場合が多い。そのため、撮影された画像に前処理を施し、画像からレンズの歪み等の影響を取り除く必要がある。
平行化補正情報格納部105aは、平行化補正情報を予め格納する。平行化補正情報は、ステレオ画像取得部101が取得した基準画像および参照画像のそれぞれに対して、歪み補正処理および平行化補正処理を行う際の変換ルールである。基準画像に対する変換ルールを「基準画像用平行化補正情報」、参照画像に対する変換ルールを「参照画像用平行化補正情報」という。
平行化補正処理部106aは、平行化補正情報格納部105aに格納されている平行化補正情報に基づいて、ステレオ画像(基準画像および参照画像)に対して、歪み平行化補正処理を行う。そして平行化補正処理部106aは、基準画像および参照画像それぞれの平行化補正画像を生成する。
フィルタ部103aは、実施の形態2と同様のフィルタリング処理を行う。但し、画像マッチング部102で取得される基準点の位置と対応点の位置は、平行化補正画像上での位置であるが、フィルタ部103aは、ステレオ画像取得部101が取得したステレオ画像上でのサブピクセルレベルの視差を算出する。
図17は、ステレオ画像処理装置100に、平行化補正処理部106aを追加した場合の、フィルタ部103aの構成の一例を示すブロック図であり、実施の形態2の図3に対応するものである。図3と同一部分には同一符号を付し、これについての説明を省略する。
本実施の形態のピーク位置検出部104は、平行化補正画像を用いて、平行化補正画像上でのずれ量の算出を行う。ピーク位置検出部104は、まず、ピクセルレベルのずれ量nに、サブピクセルレベルのずれ量δ’を加算する。このずれ量δ’は、ピーク値算出で求めたサブピクセルレベルのずれ量δを、画像再構成の際に使用した単位基準画像の画素行数で除算して得られる値である。
縦画素補正画像生成部107bは、平行化補正情報格納部105aに格納された平行化補正情報に基づいて、ステレオ画像取得部101で取得されたステレオ画像、すなわち原画像に対して、縦方向についてのみ、歪み平行化補正処理を行う。そして、縦画素補正画像生成部107bは、原画像に対して縦画素補正した、縦画素補正画像を生成する。
図19は、縦画素補正画像生成部107bの構成の一例を示すブロック図である。
ベイヤ配列定義部108bは、縦画素補正画像におけるベイヤ配列の並び方を定義する。具体的には、ベイヤ配列定義部108bは、画像の左上がR(赤)で始まる、または画像の左上がB(青)で始まるなどを定義する。また、定義方法は、プログラムに埋め込むとしてもよいし、設定ファイル等を用いて定義するとしてもよい。なお、縦画素補正基準画像と縦画素補正参照画像におけるベイヤ配列の並び方は、同一である。
平行化補正情報取得部109bは、平行化補正情報格納部105aに格納されている、平行化補正情報を取得する。
縦画素補正処理部110bは、平行化補正情報取得部109bが取得した平行化補正情報をもとに、原画像を縦画素補正し、縦画素補正画像を生成する。平行化補正情報は、本来、縦横両方の方向について歪み平行化補正をするために用いる変換ルールであるが、縦画素補正処理部110bは、平行化補正情報を用いて、縦方向にのみ、歪み平行化補正(すなわち、縦画素補正)を行う。
フィルタ部103bは、フィルタ部103aと同様のフィルタリング処理を行う。ただし、フィルタ部103aではステレオ画像上(原基準画像および原参照画像)でのサブピクセルレベルの視差を算出したのに対し、フィルタ部103bでは縦画素補正画像上(縦画素補正基準画像および縦画素補正参照画像)でのサブピクセルレベルの視差を算出する。
図22は、ステレオ画像処理装置100aに、縦画素補正画像生成部107bを追加した場合の、フィルタ部103bの構成の一例を示すブロック図であり、実施の形態3の図17に対応するものである。図17と同一部分には同一符号を付し、これについての説明を省略する。
本実施例は、ステレオ画像処理装置100において、基準画素データと参照画素データとの相関が高くなる位置(以下、「相関ピーク」という)に合わせた窓掛け処理をより適切に行う方法について記載するものである。
図24は、本実施の形態に係るステレオ画像処理装置100cの構成の一例を示すブロック図である。図24は、実施の形態2の図2に対応するものである。
サブピクセル視差概算部107は、視差の概算値をサブピクセルレベルで算出する。サブピクセル視差概算部107で算出されるサブピクセルレベルの視差は、少なくとも、データ抽出間隔の逆数以上の精度の概算値で良い。例えば、データ抽出間隔が8の場合、サブピクセルレベルの視差は1/8ピクセルの精度でよい。なお、データ抽出間隔については後述する。
図26は、ステレオ画像処理装置100cにおける、フィルタ部103dの構成の一例を示すブロック図である。図26は、実施の形態2の図3に対応する。
データ抽出部208は、アンチエイリアシング部203によって折り返しノイズが除去された一次元画素データについて、等間隔のデータ抽出を行う。これにより、以降の窓掛け部204およびフィルタ生成部205で扱うデータ量が削減され、演算量を削減できる。また、その際、データ抽出部208がサブピクセルレベルの視差の概算値に基づいてデータ抽出の開始位置をずらすことにより、相関ピークに合わせた窓掛け処理が可能となる。データ抽出部208によるデータ抽出の結果得られた一次元画素データを、抽出一次元画素データと呼ぶ。
データ抽出部208は、一次元画素データに対する等間隔のデータ抽出を開始する位置を算出する(S1001)。データ抽出部208は、サブピクセル視差概算部107で求めた、サブピクセルレベルの視差の概算値に基づいて、データ抽出開始位置を算出する。具体的な算出手順を以下に示す。
データ抽出部208における、基準画像および参照画像の画像範囲の一次元画素データに対するデータ抽出について説明する。
データ抽出部208における、視差の補正値算出について説明する。データ抽出部208において基準画像と参照画像のデータ抽出開始位置の差Dが0でない場合、その差の量に応じて得られる視差の値も変化するため、視差の補正を行うことが必要となる。データ抽出部208ではこの視差の補正値は、基準画素データと参照画素データのデータ抽出開始位置の差を、画素行数によって除算することによって算出する。
本実施の形態における窓掛け部204では、一次元画素データのサイズをデータ抽出間隔で除算することで算出されるサイズの窓関数を予め記憶しておく。そして本実施の形態における窓掛け部204は、データ抽出部208において抽出される抽出一次元画素データを入力として窓掛け処理を行う。その他の処理は、実施の形態1乃至3における窓掛け部204の処理と同様である。
ピーク位置検出部104bの処理を説明する。ピーク位置検出部104bでは、ピーク検出部104と同様の処理を行った後に、視差の値を補正する。具体的には、ピーク検出部104と同様の処理によってサブピクセルレベルの視差を求めた後に、基準画素データと参照画素データのデータ抽出開始位置の差に応じた視差の補正値(フィルタ部103dのデータ抽出部208において算出済み)をサブピクセルレベルの視差に足し合わせることにより、視差の値を補正する。
本実施例において、視差の算出精度を維持したままデータ抽出を行うことが出来る原理について説明する。
一次元画素データに対するデータ抽出を行う際に開始位置を変更することで、相関ピークに合わせた窓掛け処理が実現出来る原理について、図29を用いて説明する。
100a ステレオ画像処理装置
100b ステレオ画像処理装置
100c ステレオ画像処理装置
101 ステレオ画像取得部
102 画像マッチング部
103 フィルタ部
103a フィルタ部
103b フィルタ部
103c フィルタ部
103d フィルタ部
104 ピーク位置検出部
104d ピーク位置検出部
105a 平行化補正情報格納部
106a 平行化補正処理部
107b 縦画素補正画像生成部
108b ベイヤ配列定義部
109b 平行化補正情報取得部
110b 縦画素補正処理部
201 画像切り出し部
202 画像再構成部
203 アンチエイリアシング部
204 窓掛け部
205 フィルタ生成部
207a 座標変換部
208 データ抽出部
208b ベイヤ配列調整部
300 画像範囲
301 一次元画素データ
311 基準点
312 単位基準画像
313 矩形窓
321 切り出し位置
322 単位参照画像
331 基準画像(参照画像)
332 サブピクセル推定用単位基準画像(サブピクセル推定用単位参照画像)
333 基準点(対応点)
334 基準画素データ(参照画素データ)
335 第1の画素行において隣接する画素の間の間隔
341 ナイキスト周波数
342 振幅特性
343 エイリアシング
344 ローパスフィルタ
351 基準画像
352 サブピクセル推定用単位基準画像
353 基準画素データ
354 参照画像
355 参照画素データ
356 参照画素データ
357 第2の窓関数
361 ベイヤ配列画像
362 R画素
363 G画素
364 G画素
365 B画素
366 カラー画素ユニット
367 Rデータ
368 Gデータ
369 Bデータ
401 第1の画素行
402 第2の画素行
403 第3の画素行
2001 縦画素補正対象画素(画素(5))
2002 縦画素補正対象画素(画素(5))の縦画素補正用元座標の画素
2003 縦画素補正対象画素(画素(5))の色
2004 縦画素補正値算出に用いる画素
2005 縦画素補正値算出に用いる画素
2006 縦画素補正対象画素(画素(1))
2007 原基準画像の画素(画素(1))
2101 縦画素補正対象画素(画素(8))
2102 縦画素補正値算出に用いる画素
2103 縦画素補正対象画素(画素(8))の縦画素補正用元座標の画素
2104 縦画素補正値算出に用いる画素
Claims (10)
- 基準画像及び参照画像に対して歪み補正及び平行化補正を行い、前記歪み補正及び前記平行化補正された補正基準画像及び補正参照画像を出力する平行化補正処理部と、
前記補正基準画像と前記補正参照画像とに対して画像マッチング処理することで前記補正基準画像の基準点に対する前記補正参照画像の対応点を取得する画像マッチング部と、
前記基準点及び前記対応点のそれぞれの座標を前記基準画像及び前記参照画像における座標に変換し、前記変換の際に画素行方向に切り上げもしくは切り捨てられた値を出力する座標変換部と、
複数の画素行及び複数の画素列を有し前記座標変換後の基準点を含む第1の二次元画素データを前記基準画像から抽出し、複数の画素行及び複数の画素列を有し前記座標変換後の対応点を含む第2の二次元画素データを前記参照画像から抽出する画像切り出し部と、
所定の再構成ルールに基づいて前記第1の二次元画素データ及び前記第2の二次元画素データのそれぞれを、第1の一次元画素データ及び第2の一次元画素データに再構成する画像再構成部と、
前記再構成によって生じる折り返しノイズを前記第1の一次元画素データ及び前記第2の一次元画素データから除去するアンチエイリアシング部と、
前記ノイズが除去された第1の一次元画素データの各画素値の位置を配列方向において反転して得られる逆位相フィルタ係数を算出し、前記ノイズが除去された第2の一次元画素データに対して前記逆位相フィルタ係数を用いてフィルタリング処理するフィルタ生成部と、
前記フィルタリング処理の結果における相関位置関係に基づいて算出した前記座標変換後の基準点と前記座標変換後の対応点とのずれ量に、前記変換の際に画素行方向において切り上げもしくは切り捨てられた値を加算することにより視差を算出するピーク位置検出部と、
を備えるステレオ画像処理装置。 - 前記所定の再構成ルールは、二次元画素データのうち同一画素行に含まれる任意の画素同士の、再構成前の間隔と再構成後の間隔との比が、二次元画素データに含まれる全ての画素同士について同一になるように、二次元画素データを一次元画素データに再構成するルールである、
請求項1に記載のステレオ画像処理装置。 - 前記所定の再構成ルールは、前記画素行の方向における画素の間隔が元の間隔以上になるように、前記1次元画素データを生成する内容である、
請求項1に記載のステレオ画像処理装置。 - 前記第1の二次元画素データと、前記第2の二次元画素データとは、同一の画素データ数を含む、
請求項1に記載のステレオ画像処理装置。 - 前記ノイズが除去された第1の一次元画素データ及び第2の一次元画素データに対して、窓の両端における変化が連続的である窓関数を用いて窓掛けを行う窓掛け部を、更に有し、
前記窓関数の窓長は、前記座標変換後の基準点の基準画像上の位置と前記座標変換後の対応点の前記参照画像上の位置のずれ量に応じて設定され、
前記フィルタ生成部は、前記窓掛けされた第1の一次元画素データの各画素値の位置を配列方向において反転させて得られる逆位相フィルタ係数を算出し、前記窓掛けされた第2の一次元画素データに対して、前記逆位相フィルタ係数を用いてフィルタリング処理を行う、
請求項1に記載のステレオ画像処理装置。 - 前記基準画像及び前記参照画像に対して、縦方向にのみ歪み補正および平行化補正を行い、前記基準画像に対して縦方向にのみ歪み補正および平行化補正した画像である縦画素補正基準画像と、前記参照画像に対して縦方向にのみ歪み補正および平行化補正した画像である縦画素補正参照画像とを、前記画像切り出し部へ出力する縦画素補正画像生成部を、更に有し、
前記座標変換部は、前記基準点及び前記画像マッチング部から取得した前記対応点のそれぞれの座標を前記縦画素補正基準画像および前記縦画素補正参照画像上での座標に変換し、
前記画像切り出し部は、前記縦画素補正基準画像および前記縦画素補正参照画像から画像範囲を切り出し、
前記フィルタ生成部は、前記縦画素補正基準画像から生成され、折り返しノイズが除去された1次元画素データである基準画素データの各画素値の位置を配列方向において反転させて得られる逆位相フィルタ係数を算出し、前記縦画素補正参照画像から生成され、折り返しノイズが除去された1次元画素データである参照画素データ対して、前記逆位相フィルタ係数を用いてフィルタリング処理を行い、
前記ピーク位置検出部は、前記フィルタリング処理の結果における相関位置関係に基づいて算出した、前記座標変換部の変換によって得られた前記縦画素補正基準画像上の基準点と前記縦画素補正参照画像上の対応点との視差を算出する、
請求項1に記載のステレオ画像処理装置。 - サブピクセルレベルの視差概算値を算出するサブピクセル視差概算部と、
前記サブピクセルレベルの視差概算値に基づいてデータ抽出開始位置を求め、前記一次元画素データに対して前記データ抽出開始位置に基づいたデータ抽出を行うことで抽出一次元画素データを得るデータ抽出部を更に有し、
前記窓掛け部は、前記抽出一次元画素データに対して窓掛けを行い、
前記ピーク位置検出部は、前記データ抽出開始位置に基づいて、算出する視差を補正する、
請求項6に記載のステレオ画像処理装置。 - 前記ステレオ画像はベイヤ配列画像であり、
前記画像切り出し部は、単数もしくは複数の画素行と複数の画素列から成る二次元画素データを抽出し、
前記再構成ルールは、R画素値、G画素値、およびB画素値の少なくとも1つを画像範囲から抽出することにより一次元画素データを生成する内容である、
請求項1に記載のステレオ画像処理装置。 - 前記ステレオ画像はベイヤ配列画像であり、
縦画素補正基準画像と縦画素補正参照画像のベイヤ配列の並びが一致していない場合、並びが一致するよう前記マッチング部が算出した前記対応点の位置をずらすベイヤ配列調整部を更に有し、
前記再構成ルールは、R画素値、G画素値、およびB画素値の少なくとも1つを前記画像範囲から抽出することにより一次元画素データを生成する内容である、
請求項6に記載のステレオ画像処理装置。 - 基準画像及び参照画像に対して歪み補正及び平行化補正を行い、前記歪み補正及び前記平行化補正された補正基準画像及び補正参照画像を出力する平行化補正処理ステップと、
前記補正基準画像と前記補正参照画像とに対して画像マッチング処理することで前記補正基準画像の基準点に対する前記補正参照画像の対応点を取得する画像マッチングステップと、
前記基準点及び前記対応点のそれぞれの座標を前記基準画像及び前記参照画像における座標に変換し、前記変換の際に画素行方向に切り上げもしくは切り捨てられた値を出力する座標変換ステップと、
複数の画素行及び複数の画素列を有し前記座標変換後の基準点を含む第1の二次元画素データを前記基準画像から抽出し、複数の画素行及び複数の画素列を有し前記座標変換後の対応点を含む第2の二次元画素データを前記参照画像から抽出する画像切り出しステップと、
所定の再構成ルールに基づいて前記第1の二次元画素データ及び前記第2の二次元画素データのそれぞれを、第1の一次元画素データ及び第2の一次元画素データに再構成する画像再構成ステップと、
前記再構成によって生じる折り返しノイズを前記第1の一次元画素データ及び前記第2の一次元画素データから除去するアンチエイリアシングステップと、
前記ノイズが除去された第1の一次元画素データの各画素値の位置を配列方向において反転して得られる逆位相フィルタ係数を算出し、前記ノイズが除去された第2の一次元画素データに対して前記逆位相フィルタ係数を用いてフィルタリング処理するフィルタ生成ステップと、
前記フィルタリング処理の結果における相関位置関係に基づいて算出した前記座標変換後の基準点と前記座標変換後の対応点とのずれ量に、前記変換の際に画素行方向において切り上げもしくは切り捨てられた値を加算することにより視差を算出するピーク位置検出ステップと、
を有するステレオ画像処理方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011135191 | 2011-06-17 | ||
JP2011135191 | 2011-06-17 | ||
PCT/JP2012/003746 WO2012172761A1 (ja) | 2011-06-17 | 2012-06-08 | ステレオ画像処理装置およびステレオ画像処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2012172761A1 JPWO2012172761A1 (ja) | 2015-02-23 |
JP5942203B2 true JP5942203B2 (ja) | 2016-06-29 |
Family
ID=47356769
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013520425A Expired - Fee Related JP5942203B2 (ja) | 2011-06-17 | 2012-06-08 | ステレオ画像処理装置およびステレオ画像処理方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9275463B2 (ja) |
EP (1) | EP2711891B1 (ja) |
JP (1) | JP5942203B2 (ja) |
WO (1) | WO2012172761A1 (ja) |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6241083B2 (ja) * | 2013-06-10 | 2017-12-06 | 株式会社リコー | 撮像装置及び視差検出方法 |
CN103700099B (zh) * | 2013-12-18 | 2017-05-17 | 同济大学 | 一种旋转和尺度不变的宽基线立体匹配方法 |
DE102014112648A1 (de) * | 2014-08-29 | 2016-03-03 | Carl Zeiss Ag | Bildaufnahmevorrichtung und Verfahren zur Bildaufnahme |
CN104331872B (zh) * | 2014-11-26 | 2017-06-30 | 中测新图(北京)遥感技术有限责任公司 | 图像拼接方法 |
CN104574277A (zh) * | 2015-01-30 | 2015-04-29 | 京东方科技集团股份有限公司 | 图像插值方法和图像插值装置 |
CN104820987B (zh) * | 2015-04-30 | 2017-11-17 | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 | 一种基于光学图像及微波图像检测目标散射性能缺陷的方法 |
JP6321202B2 (ja) * | 2015-07-14 | 2018-05-09 | エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドSz Dji Technology Co.,Ltd | モバイルプラットフォームの運動を決定する方法、装置、及びシステム |
US9779328B2 (en) * | 2015-08-28 | 2017-10-03 | Intel Corporation | Range image generation |
EP3433577B1 (de) | 2016-03-22 | 2020-08-12 | Fraunhofer Gesellschaft zur Förderung der Angewand | Vorrichtung und verfahren zum verknüpfen von messsignalen aus beleuchtungssignalen |
JP6585006B2 (ja) * | 2016-06-07 | 2019-10-02 | 株式会社東芝 | 撮影装置および車両 |
DE102016119857B4 (de) | 2016-10-18 | 2019-01-31 | Julius Mayerhofer | Werkzeugcontainer und Verfahren zur Herstellung eines Werkzeugcontainers |
JP6636963B2 (ja) * | 2017-01-13 | 2020-01-29 | 株式会社東芝 | 画像処理装置及び画像処理方法 |
US11272163B2 (en) * | 2017-02-07 | 2022-03-08 | Sony Corporation | Image processing apparatus and image processing method |
CN106991645B (zh) * | 2017-03-22 | 2018-09-28 | 腾讯科技(深圳)有限公司 | 图像拼接方法及装置 |
US10267281B2 (en) * | 2017-04-10 | 2019-04-23 | Caterpillar Inc. | Filter for fuel injection systems |
JP7253323B2 (ja) * | 2018-02-14 | 2023-04-06 | オムロン株式会社 | 3次元計測システム及び3次元計測方法 |
JP7005458B2 (ja) | 2018-09-12 | 2022-01-21 | 株式会社東芝 | 画像処理装置、及び、画像処理プログラム、並びに、運転支援システム |
US11350063B2 (en) | 2020-04-14 | 2022-05-31 | Apple Inc. | Circuit for correcting lateral chromatic abberation |
US11763421B2 (en) | 2021-01-07 | 2023-09-19 | Apple Inc. | Circuit for combined down sampling and correction of image data |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000171214A (ja) * | 1998-12-08 | 2000-06-23 | Meidensha Corp | 対応点検索方法及びこれを利用した三次元位置計測方法 |
JP3713156B2 (ja) * | 1999-01-06 | 2005-11-02 | 株式会社三協精機製作所 | テンプレートの作成方法 |
JP3261115B2 (ja) * | 1999-09-22 | 2002-02-25 | 富士重工業株式会社 | ステレオ画像処理装置 |
US7224357B2 (en) | 2000-05-03 | 2007-05-29 | University Of Southern California | Three-dimensional modeling based on photographic images |
US7317819B2 (en) * | 2002-08-28 | 2008-01-08 | Imaging3, Inc. | Apparatus and method for three-dimensional imaging |
US7576332B2 (en) * | 2003-08-01 | 2009-08-18 | St. George's Healthcare Nhs Trust | Imaging system |
US7697749B2 (en) * | 2004-08-09 | 2010-04-13 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Stereo image processing device |
US8085388B2 (en) * | 2005-02-01 | 2011-12-27 | Laser Projection Technologies, Inc. | Laser radar projection with object feature detection and ranging |
US7835785B2 (en) * | 2005-10-04 | 2010-11-16 | Ascension Technology Corporation | DC magnetic-based position and orientation monitoring system for tracking medical instruments |
JP4382797B2 (ja) * | 2006-11-09 | 2009-12-16 | 株式会社山武 | 対応点探索方法および3次元位置計測方法 |
JP4872836B2 (ja) * | 2007-07-06 | 2012-02-08 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 情報処理システム |
JP4937933B2 (ja) * | 2008-01-18 | 2012-05-23 | 富士重工業株式会社 | 車外監視装置 |
WO2009101798A1 (ja) * | 2008-02-12 | 2009-08-20 | Panasonic Corporation | 複眼撮像装置、測距装置、視差算出方法及び測距方法 |
EP2416293A4 (en) * | 2009-03-31 | 2017-02-01 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Stereo image processor and stereo image processing method |
JP5409107B2 (ja) | 2009-05-13 | 2014-02-05 | 任天堂株式会社 | 表示制御プログラム、情報処理装置、表示制御方法、および情報処理システム |
JP2011135191A (ja) | 2009-12-22 | 2011-07-07 | Canon Inc | 撮像装置及び画像処理装置 |
CA2714235C (en) * | 2010-04-27 | 2014-01-07 | Centre De Recherche Industrielle Du Quebec | Method and system for stabilizing dry-based density of wood chips to be fed to a chip refining process |
-
2012
- 2012-06-08 US US14/126,176 patent/US9275463B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2012-06-08 EP EP12801211.9A patent/EP2711891B1/en not_active Not-in-force
- 2012-06-08 JP JP2013520425A patent/JP5942203B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2012-06-08 WO PCT/JP2012/003746 patent/WO2012172761A1/ja active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2012172761A1 (ja) | 2015-02-23 |
US20150036917A1 (en) | 2015-02-05 |
EP2711891A1 (en) | 2014-03-26 |
EP2711891A4 (en) | 2014-11-26 |
US9275463B2 (en) | 2016-03-01 |
EP2711891B1 (en) | 2016-03-23 |
WO2012172761A1 (ja) | 2012-12-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5942203B2 (ja) | ステレオ画像処理装置およびステレオ画像処理方法 | |
JP6258209B2 (ja) | ステレオ画像処理装置およびステレオ画像処理方法 | |
CN108352074B (zh) | 光学流估计的图像处理系统和方法 | |
JP5810314B2 (ja) | ステレオ画像処理装置およびステレオ画像処理方法 | |
US10007972B2 (en) | Image processing apparatus and method for performing preprocessing to obtain image with improved sharpness | |
JP5874039B2 (ja) | ステレオ画像処理装置及びステレオ画像処理方法 | |
JP6843212B2 (ja) | ホモグラフィの修正 | |
US11688039B2 (en) | Method for generating a super-resolution image and related device | |
JP5891415B2 (ja) | ステレオ画像処理装置 | |
KR20130112311A (ko) | 고밀도 삼차원 영상 재구성 장치 및 방법 | |
JP6462372B2 (ja) | 超解像装置及びプログラム | |
WO2020139493A1 (en) | Systems and methods for converting non-bayer pattern color filter array image data | |
JP2016213578A (ja) | 画像処理装置、撮像装置、画像処理方法、プログラム | |
Yoo et al. | 3D image reconstruction from multi-focus microscope: axial super-resolution and multiple-frame processing | |
JP2020140497A (ja) | 演算装置、視差算出方法 | |
CN111951159B (zh) | 一种强噪声条件下光场epi图像超分辨率的处理方法 | |
JP6378531B2 (ja) | 超解像装置及びプログラム | |
US9432576B2 (en) | Method and apparatus for fusing images from an array of cameras | |
WO2022059335A1 (ja) | 三次元モデル生成方法及び三次元モデル生成装置 | |
JP4423536B2 (ja) | 信号処理装置および信号処理方法、並びにプログラムおよび記録媒体 | |
KR101532686B1 (ko) | 경계 적응적 필터를 이용한 영상 처리 장치 및 그 방법 | |
JP6363878B2 (ja) | 超解像画像最適化装置及びプログラム | |
JP2015082242A (ja) | 画像処理装置、画像処理方法、及びプログラム | |
JP2009088893A (ja) | 表示装置及び表示プログラム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20141126 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160119 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160304 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160329 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160426 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5942203 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
SZ03 | Written request for cancellation of trust registration |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313Z03 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |