一種信息處理方法及電子設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及信息處理技術(shù),尤其涉及一種信息處理方法及電子設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 從有一定距離的兩個(gè)點(diǎn)上觀察同一個(gè)目標(biāo)所產(chǎn)生的方向差異稱為視差。從目標(biāo)看 兩個(gè)點(diǎn)之間的夾角,叫做送兩個(gè)點(diǎn)的視差角度,兩點(diǎn)之間的距離稱作基線。依據(jù)視差角度和 基線長度,就可W計(jì)算出目標(biāo)和觀測者之間的距離?;诖嗽?,使用雙目攝像頭對同一個(gè) 物體進(jìn)行圖像采集,根據(jù)圖像的視差能夠計(jì)算得到物體的深度信息。
[0003] 目前的雙目攝像頭的采集參數(shù)是一致的,即雙目攝像頭的內(nèi)部光學(xué)參數(shù)和幾何特 性均一樣,利用此類雙目攝像頭并采用半全局匹配方法生成視差圖時(shí),視差圖的輪廓信息 非常模糊粗糖,送將造成后續(xù)獲取到精度較低的深度信息。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種信息處理方法及電子設(shè)備。
[0005] 本發(fā)明實(shí)施例提供的信息處理方法應(yīng)用于電子設(shè)備中,所述電子設(shè)備包括第一采 集單元和第二采集單元;所述信息處理方法包括:
[0006] 利用所述第一采集單元W及第二采集單元分別采集目標(biāo)對象的第一圖像W及第 二圖像;
[0007] 對所述第一圖像相對于所述第二圖像的視差場構(gòu)建能量函數(shù);
[0008] 針對所述第二圖像中的每個(gè)像素點(diǎn),計(jì)算所述像素點(diǎn)的第一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的所有像 素點(diǎn)與該像素點(diǎn)的梯度值;
[0009] 按照從小到大的順序依次選擇N個(gè)梯度值,并將所述N個(gè)梯度值對應(yīng)的像素點(diǎn)所 在的方向作為優(yōu)化路徑的方向;N > 1 ;
[0010] 計(jì)算每條優(yōu)化路徑上的匹配代價(jià);
[0011] 基于所述匹配代價(jià)W及所述能量函數(shù),建立半全局能量函數(shù);
[0012] 依據(jù)所述半全局能量函數(shù),計(jì)算所述目標(biāo)對象對應(yīng)的視差場。
[0013] 本發(fā)明實(shí)施例提供的電子設(shè)備包括第一采集單元和第二采集單元;所述電子設(shè)備 還包括:
[0014] 控制單元,用于利用所述第一采集單元W及第二采集單元分別采集目標(biāo)對象的第 一圖像W及第二圖像;
[0015] 構(gòu)建單元,用于對所述第一圖像相對于所述第二圖像的視差場構(gòu)建能量函數(shù);
[0016] 第一處理單元,用于針對所述第二圖像中的每個(gè)像素點(diǎn),計(jì)算所述像素點(diǎn)的第一 預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的所有像素點(diǎn)與該像素點(diǎn)的梯度值;
[0017] 路徑選取單元,用于按照從小到大的順序依次選擇N個(gè)梯度值,并將所述N個(gè)梯度 值對應(yīng)的像素點(diǎn)所在的方向作為優(yōu)化路徑的方向;N > 1 ;
[0018] 第二處理單元,用于計(jì)算每條優(yōu)化路徑上的匹配代價(jià);
[0019] 建立單元,用于基于所述匹配代價(jià)W及所述能量函數(shù),建立半全局能量函數(shù);
[0020] 第Η處理單元,用于依據(jù)所述半全局能量函數(shù),計(jì)算所述目標(biāo)對象對應(yīng)的視差場。
[0021] 本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案中,電子設(shè)備具有兩個(gè)采集單元,分別為第一采集單元 和第二采集單元;第一采集單元與第二采集單元位于不同的位置,因此,由第一采集單元和 采集到的第一圖像和由第二采集單元采集到的第二圖像具有視差;首先,對所述第一圖像 相對于所述第二圖像的視差場構(gòu)建能量函數(shù);然后,通過W下方式選取優(yōu)化路徑,即按照從 小到大的順序依次選擇Ν個(gè)梯度值,并將所述Ν個(gè)梯度值對應(yīng)的像素點(diǎn)所在的方向作為優(yōu) 化路徑的方向;如此,優(yōu)化路徑方向上的像素點(diǎn)的視差最接近待匹配像素點(diǎn)的視差,進(jìn)而基 于此優(yōu)化路徑所得到的半全局能量函數(shù)能夠計(jì)算出精度更高的視差場,繼而改善了視差圖 的輪廓信息W及后續(xù)獲取到精度較高的深度信息。
【附圖說明】
[0022] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的信息處理方法的流程示意圖;
[0023] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例二的信息處理方法的流程示意圖;
[0024] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例Η的信息處理方法的流程示意圖;
[0025] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例四的電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成示意圖;
[0026] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例五的電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成示意圖;
[0027] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例六的電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成示意圖;
[0028] 圖7為本發(fā)明實(shí)施例的優(yōu)化路徑的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 為了能夠更加詳盡地了解本發(fā)明實(shí)施例的特點(diǎn)與技術(shù)內(nèi)容,下面結(jié)合附圖對本發(fā) 明實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)闡述,所附附圖僅供參考說明之用,并非用來限定本發(fā)明實(shí)施例。
[0030] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的信息處理方法的流程示意圖,本示例中的信息處理方法 應(yīng)用于電子設(shè)備中,所述電子設(shè)備包括第一采集單元和第二采集單元;如圖1所示,所述信 息處理方法包括W下步驟:
[0031] 步驟101 ;利用所述第一采集單元W及第二采集單元分別采集目標(biāo)對象的第一圖 像W及第二圖像。
[0032] 本發(fā)明實(shí)施例中,所述電子設(shè)備可W是智能手機(jī)、平板電腦、掌上電腦、游戲機(jī)、筆 記本電腦等電子設(shè)備;該電子設(shè)備具有兩個(gè)采集單元,分別為第一采集單元和第二采集單 元;送里,采集單元可由攝像頭實(shí)現(xiàn)。其中,第一采集單元與第二采集單元具有不同的采集 參數(shù),送里,采集參數(shù)為采集單元的內(nèi)部參數(shù),采集參數(shù)表征了采集單元的內(nèi)部光學(xué)特性W 及幾何結(jié)構(gòu)特性。由于第一采集單元與第二采集單元具有不同的采集參數(shù),因此,由第一采 集單元采集到的第一圖像與由第二采集單元采集到的第二圖像的像素大小不同。
[0033] 本發(fā)明實(shí)施例中,由第一采集單元和第二采集單元同時(shí)采集同一目標(biāo)對象的圖 像,分別得到第一圖像和第二圖像;第一圖像的像素和第二圖像的像素不同。本發(fā)明實(shí)施例 將像素值較大的稱為第一圖像,將像素值較小的稱為第二圖像,即第一圖像的像素值大于 等于所述第二圖像的像素值。本發(fā)明實(shí)施例中的目標(biāo)對象是指被拍攝物體。
[0034] 步驟102 ;對所述第一圖像相對于所述第二圖像的視差場構(gòu)建能量函數(shù)。
[0035] 具體地,根據(jù)公式(la)構(gòu)建所述第一圖像相對于所述第二圖像的視差場的能量 函數(shù):
[0037] 其中,P為第二圖像中的任一像素點(diǎn),DXp為像素點(diǎn)P在X方向的視差,Dy。為像素 點(diǎn)P在y方向的視差;C(p,Dxp,Dyp)為像素點(diǎn)P在X方向視差為化P,且y方向視差為Dyp時(shí) 的匹配代價(jià);II II表示向量的范數(shù);Np為像素點(diǎn)P的鄰域;q為像素點(diǎn)P鄰域內(nèi)的任一像素 點(diǎn),DXq為像素點(diǎn)q在X方向的視差,Dy。為像素點(diǎn)q在y方向的視差;T□在方括號(hào)中的表 達(dá)式為真時(shí)取1,為假時(shí)取0 ;Pi為對視差變化量等于1時(shí)的懲罰系數(shù);P2為對視差變化量 大于1時(shí)的懲罰系數(shù)。
[0038] 步驟103 ;針對所述第二圖像中的每個(gè)像素點(diǎn),計(jì)算所述像素點(diǎn)的第一預(yù)設(shè)范圍 內(nèi)的所有像素點(diǎn)與該像素點(diǎn)的梯度值。
[003引參照圖7, 0為第二圖像中的任意一像素點(diǎn),W該像素點(diǎn)為中必,W預(yù)設(shè)長度(W, Wi化h) W及預(yù)設(shè)寬度化,Hei曲t)確定出的窗口大?。╓S,Window Size)作為第一預(yù)設(shè)范 圍,第一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)為WXH;其中,所述預(yù)設(shè)長度為同名像素點(diǎn)在第一方 向上的匹配范圍,所述預(yù)設(shè)寬度為同名像素點(diǎn)在第二方向上的匹配范圍。送里,第一方向?yàn)?窗口的行方向,第二方向?yàn)榇翱诘牧蟹较颉?br>[0040] 具體地,行方向上預(yù)設(shè)長度的像素點(diǎn)的視差取值范圍與列方向上預(yù)設(shè)寬度的像素 點(diǎn)的視差取值范圍分別為帕^。-(1如。,化。+虹"^和巧7。-47">1。,〇7。+(機(jī)。^;其中,化。和〇7。分 別為像素點(diǎn)0的行方向上的視差值與列方向上的視差值;dXmm和dXm。、表征行方向上的視差 取值范圍;dymi。和dym。、表征列方向上的視差取值范圍。
[0041] 本發(fā)明實(shí)施例中,計(jì)算所述像素點(diǎn)的第一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的所有像素點(diǎn)與該像素點(diǎn)的 梯度值具體為:對于第一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的每一個(gè)像素點(diǎn),計(jì)算該像素點(diǎn)與像素點(diǎn)0之間的視 差梯度;例如,圖7中第一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)具有5X 5 = 25個(gè)像素點(diǎn),然后分別計(jì)算送25個(gè)像素 點(diǎn)與像素點(diǎn)0之間的視差梯度。送里,兩個(gè)像素點(diǎn)的視差梯度是指兩個(gè)像素點(diǎn)所對應(yīng)的圖 像平面坐標(biāo)系中的物理坐標(biāo)之差。
[0042] 步驟104 ;按照從小到大的順序依次選擇N個(gè)梯度值,并將所述N個(gè)梯度值對應(yīng)的 像素點(diǎn)所在的方向作為優(yōu)化路徑的方向。
[0043] 其中,N>1。
[0044] 具體地,將第一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的所有像素點(diǎn)與像素點(diǎn)0之間的梯度值由小到大進(jìn)行 排序,并按照從小到大的順序依次選擇N個(gè)梯度值;將所述N個(gè)梯度值對應(yīng)的像素點(diǎn)所在的 方向作為優(yōu)化路徑的方向。送里,N個(gè)梯度值對應(yīng)的像素點(diǎn)所在的方向?yàn)椋幌袼攸c(diǎn)0至N個(gè) 梯度值對應(yīng)的像素點(diǎn)的射線方向。
[0045] 送里,N的可W由用于預(yù)先設(shè)定,N值取大,則計(jì)算量大,精確度高;N值取小,則計(jì) 算量小,精確度低。
[0046] 本發(fā)明實(shí)施例中,尋找任意像素點(diǎn)的匹配點(diǎn)時(shí),無需W最大視差為搜索范圍,而是 通過w視差梯度值最小的像素點(diǎn)所在的方向作為優(yōu)化路徑的方向,在匹配過程中避免了兀 余搜索,匹配速度高,匹配精確準(zhǔn)確。
[0047] 步驟105 ;計(jì)算每條優(yōu)化路徑上的匹配代價(jià)。
[0048] 具體地,根據(jù)公式(2a)計(jì)算每條優(yōu)化路徑上的匹配代價(jià):
[0049] Lf (P, dx, dy) = C (P, dx, dy) +min (Xr (p-r, dx, dy),
[0050] k (p-r, dx-1, dy) +k (p-r, dx+1, dy) +Pi,
[0051 ] k (p-r, dx, dy-1) +k (p-r, dx, dy+1) +Pi, (2a)
[0052]
[0053] 其中,r表示傳播方向,p表示方向r優(yōu)化路徑上的任一像素點(diǎn);p-r表示像素點(diǎn) P在方向r上的前一個(gè)像素點(diǎn);dx為X方向視差;dy為y方向視差;Lf (P,dx,dy)表示像素 點(diǎn)P在方向r優(yōu)化路徑上當(dāng)X方向視差為dx,y方向視差為dy時(shí)的匹配代價(jià);C(p, dx, dy) 為像素點(diǎn)p在X方向視差為dx,y