专利汇可以提供一种图像深度感知装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 针对基于结构光的主动视觉模式,实现了一种高 精度 图像深度 感知 装置(芯片或IP核)的 硬件 结构,具有结构简单、硬件开销小、可实时生成高 分辨率 的 深度图 序列的优点,同时该模 块 即可作为独立芯片,也可作为嵌入式IP核应用。该模块主要原理:输入散斑图序列(从外部图像 传感器 采集得到,深度信息未知)与标准散斑图(深度距离信息已知,作为基准)进行比较,通过图像块的模式匹配(相似度计算)获得输入散斑图的 运动矢量 信息,再通过深度计算获得深度图,最后经过深度图的后处理输出最终的高分辨率深度图序列。,下面是一种图像深度感知装置专利的具体信息内容。
1.一种图像深度感知装置,其特征在于:包括图像自适应预处理子模块、块匹配运动估计子模块、深度计算子模块以及存储器;其中:
将外部的图像传感器采集获得的输入散斑图序列,以数字视频格式输出至所述图像自适应预处理子模块;
所述图像自适应预处理子模块对不同亮暗、信噪比、大小特性的输入散斑图序列进行自适应、一致性的预处理;
所述存储器中固定存储有深度距离信息已知的标准散斑图,该标准散斑图已进行过预处理;
所述块匹配运动估计子模块将预处理后的输入散斑图序列中各输入散斑图与标准散斑图进行比对,求取输入散斑图中图像块的位移量;
所述深度计算子模块根据输入散斑图中图像块的位移量来计算其深度信息,得到计算后的深度图序列。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于:所述数字视频格式为Bayer格式或ITU656/ITU601视频格式;所述图像深度感知模块还包括深度图后处理子模块,其采用去噪滤波的方法来减少噪声的存在,输出高分辨率深度图序列。
3.如权利要求1所述的装置,其特征在于:所述图像自适应预处理子模块的预处理过程为:先将输入散斑图序列和标准散斑图转为RGB格式,再通过色度空间转换为YUV格式,最后针对YUV格式的图像进行自适应去噪和增强。
4.如权利要求1所述的装置,其中所述块匹配运动估计子模块的工作过程为:在输入散斑图中提取大小为( )的图像块 ;通过微处理器在标准散斑图中,以图像块所对应位置为中心、大小为( )的搜索窗 内,按搜索策略和
相似度测量指标来寻找该图像块的最优的匹配块,其中,M、N、n、m都是整数,且M>m、N>n,从而获得该图像块的位移量( , ),即运动向量。
5.如权利要求2所述的装置,其特征在于:所述去噪滤波方法为中值滤波或均值滤波。
6.如权利要求4所述的装置,其特征在于:深度计算子模块根据输入散斑图与标准散斑图中进行比对,求取输入散斑图中图像块的位移量,在已知图像块位移量、图像传感器焦距、图像传感器像素点点距参数和标准散斑图参考距离的情况下,利用激光三角测距原理求取该图像块对应的深度值,通过对输入散斑图所有图像块深度值的计算生成输入散斑图对应的深度图。
7.如权利要求4所述的装置,其特征在于:所述深度计算子模块利用查找表法求取输入散斑图中图像块的深度,所述查找表根据标准散斑图不同位移量及其对应的深度值建立。
8.如权利要求4所述的装置,其中所述搜索策略为:先按水平方向移动块、再在垂直方向增加行数,逐个匹配块进行搜索。
9.如权利要求7所述的装置,其特征在于:所述装置还包括微处理器,所述微处理器不仅从存储器中以串口或并口方式读取标准散斑图,而且通过内部控制总线或IIC总线方式对图像传感器,和上述各个子模块进行初始化参数赋值和控制寄存器参数配置,包括对图像传感器进行输出格式控制,对图像自适应预处理子模块进行算法性能配置、阈值设置和开关控制,对块匹配运动估计子模块进行图像块、搜索窗大小控制,对深度计算子模块的查找表进行动态配置,对深度图后处理子模块进行滤波方法选择、阈值设置和开关控制。
10.如权利要求8所述的装置,其特征在于:从输入散斑图中提取的图像块的步长小于匹配块的大小。
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