平衡各視點圖像間亮度差異的方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種平衡各視點圖像間亮度差異的方法。該方法包括：識別n個成像設(shè)備的感光平面的特定公共視場區(qū)域并分別予以標(biāo)定；當(dāng)對實際場景進行立體視覺成像時，獲取每一個成像設(shè)備所分別采集到的視點圖像，分析所述視點圖像中相應(yīng)的特定公共視場區(qū)域的電平量化值；以及，基于分析結(jié)果，根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則對所述視點圖像進行增益調(diào)整。通過本發(fā)明所提供的方法，基于硬件從根源上平衡各視點圖像間的亮度差異，能夠避免現(xiàn)有方法所導(dǎo)致的龐大系統(tǒng)開銷；以及，能夠進一步降低系統(tǒng)消耗，提高處理效率。
【專利說明】
平衡各視點圖像間亮度差異的方法及系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及計算機立體視覺領(lǐng)域，尤其涉及平衡各視點圖像間亮度差異的方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]計算機立體視覺的基本原理是從兩個(或多個)視點觀察同一對象，以獲取兩個(或多個)視點圖像，并根據(jù)所獲取的兩個(或多個)視點圖像經(jīng)由設(shè)備標(biāo)定、圖像預(yù)處理、特征提取、立體匹配、三維重建等一系列處理過程來恢復(fù)該對象的三維信息，獲得完整的立體視覺圖像。
[0003]以兩個視點為例，即雙目立體視覺(Binocular Stereo Vis1n)。作為計算機立體視覺的一個重要研究分支，雙目立體視覺廣泛應(yīng)用于工業(yè)測量、目標(biāo)定位和三維重建等領(lǐng)域，其工作原理為:利用兩臺成像設(shè)備從不同位置拍攝同一對象，從而獲得該對象的兩個視點圖像即立體圖像對，通過對該立體圖像對之間的差別進行分析，基于視差原理計算出該對象的三維幾何信息。
[0004]圖1示出了雙目立體視覺的工作原理(為便于說明，這里以世界空間中的一點PU，y，z)作為成像對象為例):點P在兩臺成像設(shè)備的感光平面I和2上分別投影為Pl和P2;感光平面I所采集到的、包括Pl點的圖像，以及感光平面2所采集到的、包括P2點的圖像，共同構(gòu)成立體圖像對;分別作P1、P2與其各自成像設(shè)備焦點1、焦點2的連線，則這兩條連線延長線的交點即為世界空間中的對象點P，基于此進行三維重構(gòu)。
[0005]然而，由于計算機立體視覺的圖像采集工作是由兩臺或多臺成像設(shè)備分別獨立進行，這就導(dǎo)致當(dāng)各成像設(shè)備接收到的光照強度不同時，會造成所采集到的各視點圖像存在亮度差異。而如果使用存在亮度差異的各視點圖像直接進行立體匹配，則匹配效果往往很不理想，會大大增加最終三維重建的誤差。
[0006]有鑒于此，現(xiàn)有立體視覺技術(shù)大多在采集到各視點圖像以后，在預(yù)處理過程中采用圖像處理算法進行圖像亮度調(diào)節(jié)，以平衡各視點圖像之間的亮度差異。但是這種方案存在以下問題:
[0007]1、調(diào)節(jié)效果受制于所采用的圖像處理算法，有效性往往難以達到預(yù)期；
[0008]2、圖像處理算法需要復(fù)雜的運算，會造成應(yīng)用系統(tǒng)資源額外的、通常十分龐大的開銷；
[0009]3、對于系統(tǒng)資源的大量消耗進一步導(dǎo)致三維重建處理效率的降低。
[0010]可見，現(xiàn)有的立體視覺技術(shù)對各視點圖像之間亮度差異加以平衡的技術(shù)方案存在根本性的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]為了解決該問題，本發(fā)明公開了一種平衡各視點圖像間亮度差異的方法，適用于包括η個成像設(shè)備的立體視覺裝置，包括以下步驟:
[0012]識別所述η個成像設(shè)備的感光平面的特定公共視場區(qū)域；
[0013]當(dāng)對實際場景進行立體視覺成像時，獲取每一成像設(shè)備所采集到的視點圖像，并分析所述視點圖像中相應(yīng)的特定公共視場區(qū)域的電平量化值；
[0014]基于分析結(jié)果，根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則對所述視點圖像進行增益調(diào)整
[0015]其中，所述η 2 2。
[0016]本發(fā)明還公開了一種平衡各視點圖像間亮度差異的系統(tǒng)，適用于包括η個成像設(shè)備的立體視覺裝置，包括:
[0017]識別單元，用于識別所述η個成像設(shè)備的感光平面的特定公共視場區(qū)域；
[0018]分析單元，用于當(dāng)對實際場景進行立體視覺成像時，獲取每一成像設(shè)備所采集到的視點圖像，分析所述視點圖像中相應(yīng)的特定公共視場區(qū)域的電平量化值；
[0019]增益調(diào)整單元，用于基于分析結(jié)果，根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則對所述視點圖像進行增益調(diào)整；
[0020]其中，所述η 2 2。
[0021 ]本發(fā)明還公開了一種立體視覺裝置，包括:
[0022]η個成像設(shè)備，所述η 2 2，其中任一所述成像設(shè)備均包括依次連接的圖像采集器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、增益調(diào)整器以及數(shù)據(jù)傳輸接口，其中所述圖像采集器和所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換器用于在對實際場景進行立體視覺成像過程中，采集視點圖像并進行模/數(shù)轉(zhuǎn)換；
[0023]還包括:
[0024]處理器，與所述η個成像設(shè)備的圖像采集器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器和增益調(diào)整器分別相連，用于識別所述η個成像設(shè)備的感光平面的特定公共視場區(qū)域，以及獲取每一成像設(shè)備所采集到的、經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換的視點圖像，分析所述視點圖像中相應(yīng)的特定公共視場區(qū)域的電平量化值，并基于分析結(jié)果，根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則指令所述增益調(diào)整器對所述視點圖像進行增益調(diào)整。
[0025]通過本發(fā)明的技術(shù)方案，克服了現(xiàn)有技術(shù)中通過圖像處理算法進行亮度調(diào)節(jié)所存在的缺陷，從根源上平衡立體視覺系統(tǒng)中各視點圖像間的亮度差異，避免了龐大的系統(tǒng)開銷；以及，由于特定公共視場區(qū)域的確定，排除了噪聲干擾，并且直接選取更加精簡的圖像數(shù)據(jù)，進一步降低了系統(tǒng)消耗，提高了處理效率。
【附圖說明】
[0026]圖1雙目立體視覺的原理示意圖。
[0027]圖2為本發(fā)明所提供的平衡各視點圖像間亮度差異的方法的基本流程圖。
[0028]圖3a為本發(fā)明所提供的方法中對整個公共視場區(qū)域進行識別的實施例A的示意圖；
[0029]圖3b為本發(fā)明所提供的方法中對特定公共視場區(qū)域進行識別的實施例B的流程圖；
[0030]圖3c為本發(fā)明所提供的方法中對特定公共視場區(qū)域進行識別的實施例C的流程圖；
[0031]圖3d為本發(fā)明所提供的方法中對特定公共視場區(qū)域進行識別的實施例D的示意圖；
[0032]圖3e為本發(fā)明所提供的方法中對特定公共視場區(qū)域進行識別的實施例E的示意圖；
[0033]圖4為本發(fā)明所提供的平衡各視點圖像間亮度差異的系統(tǒng)的框圖；
[0034]圖5為本發(fā)明所提供的立體視覺裝置的原理性結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0035]在下文的描述中，給出了大量具體的細節(jié)以便提供對本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個或多個這些細節(jié)而得以實施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進行描述。
[0036]為了徹底了解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細的結(jié)構(gòu)。顯然，本發(fā)明的施行并不限定于本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟習(xí)的特殊細節(jié)。本發(fā)明的較佳實施例會在下文中進行詳細描述，然而除了這些詳細描述外，本發(fā)明還可以具有其他實施方式。
[0037]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例做詳細描述。
[0038]如圖2所示，示出了本發(fā)明所提供的平衡各視點圖像間亮度差異的方法的基本流程圖。
[0039]其中，步驟SI為識別η個成像設(shè)備的感光平面的特定公共視場區(qū)域。
[0040]在本發(fā)明所提供的技術(shù)方案中，η等于或者大于2。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，當(dāng)η為2時，為雙目立體視覺，這樣的立體視覺裝置包括兩臺成像設(shè)備，當(dāng)對同一對象進行拍攝時，同一時刻會獲得兩個視點圖像即立體圖像對，以基于該立體圖像對進行三維重構(gòu)。當(dāng)η為3或3以上的數(shù)目時，為多目立體視覺，這樣的立體視覺裝置包括三臺或三臺以上成像設(shè)備，當(dāng)對同一對象進行拍攝時，同一時刻會獲得三個視點圖像，以基于這些視點圖像進行三維重構(gòu)。
[0041]本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)理解，立體視覺裝置中的各成像設(shè)備其視場范圍很難完全重合，而能夠被用來進行三維重建的數(shù)據(jù)，來自于各不同視點圖像中處于公共視場投影區(qū)域內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)，而本發(fā)明所提供的技術(shù)方案在降低系統(tǒng)消耗、提高處理效率方面所進行的第一步就是對目標(biāo)區(qū)域的限定操作，即鎖定各成像設(shè)備的感光平面中的公共視場投影區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)，排除不能夠用來進行三維重建的噪聲數(shù)據(jù)。
[0042]作為一個實施例Α，當(dāng)然可以將各設(shè)備的完整公共視場投影區(qū)域作為處理目標(biāo)，也就是說，本發(fā)明所說的特定公共視場區(qū)域可以是公共視場在每一臺成像設(shè)備的感光平面的完整投影區(qū)域，如圖3a所示。
[0043]當(dāng)然，當(dāng)目標(biāo)點離散在完整投影區(qū)域中時，后續(xù)圖像幀數(shù)據(jù)提取工作仍可能因為數(shù)據(jù)量大而不利于處理。因此作為另一個實施例B，則可以在公共視場的基礎(chǔ)上進行目標(biāo)區(qū)域的進一步限定，如圖3b所示。在圖3b所示實施例中包括以下步驟:
[0044]S11、預(yù)設(shè)特定對象，使所述特定對象同時投影在所述η個成像設(shè)備的各感光平面上。
[0045]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以進行可視操作，例如通過外置的監(jiān)視器，通過調(diào)整該特定對象的位置，使其投影在η個成像設(shè)備對應(yīng)的每一個的感光平面上；
[0046]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，當(dāng)特定對象足夠大并且放置的位置足夠近時，在每個成像設(shè)備上的投影即為該成像設(shè)備的完整公共視場投影區(qū)域，即實施例A所例舉的情況。
[0047]當(dāng)然，本實施例B并不要求將完整公共視場投影區(qū)域作為特定視場區(qū)域，因此特定對象的大小和位置并不需要加以特別限制。當(dāng)特定對象的投影只占公共視場投影區(qū)域的一部分時，可以進一步限定目標(biāo)區(qū)域，從而進一步對平衡亮度差異的參考數(shù)據(jù)加以提煉和精簡。
[0048]S12、將該特定對象在每一成像設(shè)備的感光平面的投影范圍識別為相應(yīng)成像設(shè)備的感光平面的特定公共視場區(qū)域?？梢粤私猓?dāng)特定對象的體積越小或者位置越遠，在每一成像設(shè)備的感光平面的投影就越小，則所確定的特定公共視場區(qū)域就越小，反之則越大。
[0049]S13、記錄每一成像設(shè)備的特定公共視場區(qū)域。
[0050]具體的記錄方法例如將每一成像設(shè)備的特定公共視場區(qū)域的邊際像素坐標(biāo)加以記錄。但這種方式下，往往要求特定對象具有相對簡單的外形例如球形、圓柱形、立方體等等，方便識別和記錄。
[0051]但實際中出于接近拍攝現(xiàn)實需求角度的考慮，適合選用具有更加復(fù)雜外形的對象。為此，實施例C在實施例B的基礎(chǔ)上，進一步包括步驟S10:對每一成像設(shè)備的感光平面進行預(yù)劃分。
[0052]這樣，步驟S12為步驟S12’:確定特定對象在每一成像設(shè)備的感光平面的投影范圍所覆蓋的預(yù)劃分區(qū)域，并將所覆蓋的預(yù)劃分區(qū)域識別為相應(yīng)成像設(shè)備的感光平面的特定公共視場區(qū)域。則步驟S13為步驟S13’:通過記錄相應(yīng)預(yù)劃分區(qū)域來實現(xiàn)特定公共視場區(qū)域的記錄，如圖3c所示。
[0053]注意，圖3c僅為示意，事實上步驟SlO和步驟SI I的順序可調(diào)換，不影響本實施例技術(shù)方案的實現(xiàn)。
[0054]進一步的，為了更加便于識別和記錄，預(yù)劃分步驟可以包括劃分為MXN個等分區(qū)域，其中M2 2，N2 2。這樣，通過編號，可以很容易的記錄特定公共視場區(qū)域覆蓋了哪些預(yù)劃分范圍，而且便于數(shù)據(jù)提取和比較。
[0055]作為較佳實施例，可以按照η個成像設(shè)備的M值彼此相同，以及，η個成像設(shè)備的N值彼此相同來進行預(yù)劃分。如圖3d所示的實施例D，每個成像設(shè)備的M值均為3，Ν值均為4。
[0056]當(dāng)然，上述實施例C和D意在示意較佳實施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，即使所劃分的MXN個區(qū)域并不等分，或者η個成像設(shè)備中任一成像設(shè)備的Μ、Ν值均與其他成像設(shè)備不相關(guān)，也不影響本發(fā)明技術(shù)方案的實現(xiàn)。
[0057]再進一步的，特定公共視場區(qū)域可能不僅僅覆蓋一個等分區(qū)域，也很有可能僅覆蓋某一等分區(qū)域極小面積，而大部分面積都在于其他等分區(qū)域內(nèi)，如圖3d所示。這種情況下，由于所覆蓋的兩個等分區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)均要被考慮，增大了處理的數(shù)據(jù)量。
[0058]因此，更佳實施例還包括通過調(diào)整立體視覺系統(tǒng)的參數(shù)使特定公共視場區(qū)域處于規(guī)定數(shù)目的等分區(qū)域內(nèi)。這一參數(shù)可為內(nèi)參數(shù)，例如成像設(shè)備的位置、角度。這一參數(shù)也可為外參數(shù)，例如特定對象的擺放位置。
[0059]規(guī)定數(shù)目可以根據(jù)實際需要選定，例如處于I個等分區(qū)域內(nèi)。作為選擇，也可以處于2個、3個、4個……等分區(qū)域內(nèi)。
[0060]圖3e示出了實施例E的示意圖。在這一具體實施例中，作為示例的雙目視覺系統(tǒng)中，兩臺成像設(shè)備的感光平面分別被劃分為3行4列共12個區(qū)域，使用該系統(tǒng)觀測某特定對象，從外部顯示單元顯示的圖像中觀測該特定對象在感光平面上投影的對應(yīng)區(qū)域(I個或多個)。通過調(diào)整特定對象的位置，在本實施例中，最終使特定公共視場區(qū)域分別為4號區(qū)域和I號區(qū)域。
[0061]需要指出的是，為了便于圖示，上述及以下實施例的示意圖中均以雙目立體視覺作為示例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然可以理解多目立體視覺的原理與之相同。
[0062]還需要指出的是，在通過實施例A-E對步驟SI加以具體闡釋后，本領(lǐng)域技術(shù)人員不難實現(xiàn)步驟SI及其各種變形。但必須理解的是，步驟SI是一個標(biāo)定步驟，即本步驟發(fā)生在立體視覺裝置的標(biāo)定過程中。當(dāng)執(zhí)行一次步驟SI之后，只要立體視覺裝置的參數(shù)沒有發(fā)生變化，就可以反復(fù)進行后續(xù)的圖像采集、分析和增益調(diào)整操作；反之，一旦立體視覺裝置的參數(shù)發(fā)生變化，例如成像設(shè)備的焦距、相對位置、角度等等，必須重新執(zhí)行步驟SI再進行后續(xù)步驟。事實上，由于立體視覺裝置的參數(shù)也是后續(xù)立體匹配的必要參數(shù)，改變則后續(xù)匹配無法進行，因此必須返廠進行重新標(biāo)定，因此步驟SI的重新執(zhí)行依然會發(fā)生在重新標(biāo)定過程中。此外，參數(shù)發(fā)生變化既可能是一個參數(shù)發(fā)生變化，也可能是某幾個參數(shù)同時發(fā)生變化。
[0063]接下來，對后續(xù)的圖像采集、分析和增益調(diào)整操作加以具體闡述，如下:
[0064]步驟S2、當(dāng)對實際場景進行立體視覺成像時，獲取每一成像設(shè)備所采集到的視點圖像，并分析該視點圖像中相應(yīng)的特定公共視場區(qū)域的電平量化值；
[0065]其中分析電平量化值的方法包括但不限于平均測光、點測光、局部測光等等，具體的分析方法不影響本發(fā)明技術(shù)方案的實現(xiàn)和技術(shù)效果。但作為本發(fā)明技術(shù)方案的貢獻之一，僅就特定公共視場區(qū)域的電平量化值進行分析。
[0066]但需要注意的是，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案是以視點圖像在特定公共視場區(qū)域內(nèi)的電平量化值為參考進行后續(xù)的調(diào)整，即以公共視場區(qū)域的數(shù)值作為基準(zhǔn)進行視點圖像整體的增益調(diào)整。從這個意義上而言，作為參考的數(shù)據(jù)越豐富越具體則最后的調(diào)整結(jié)果就越接近理想狀態(tài)。因此，這就意味著步驟SI中所選取特定公共視場區(qū)域越大，則調(diào)整結(jié)果會越好。然而，所選取特定公共視場區(qū)域越大，則會導(dǎo)致采樣和運算量的加大，因此本領(lǐng)域技術(shù)人員可以基于本發(fā)明所提供的技術(shù)方案，按照實際需要來調(diào)節(jié)特定公共視場區(qū)域的大小。
[0067]S3、基于分析結(jié)果，根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則對視點圖像進行增益調(diào)整；
[0068]其中，分析結(jié)果是特定公共視場區(qū)域內(nèi)的電平量化值。特別需要指出的是，該特定公共視場區(qū)域是公共視場中同一塊區(qū)域在各感光平面上的投影，作為同一塊區(qū)域，物理上其接受到的光照強度相同，為各視點圖像增益調(diào)整的有效性和可靠性提供了基礎(chǔ)。
[0069]其中，預(yù)設(shè)規(guī)則包括但不限于預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)值、平均值、預(yù)先指定標(biāo)準(zhǔn)成像設(shè)備。
[0070]例如，可以是預(yù)設(shè)場景標(biāo)準(zhǔn)值，根據(jù)場景不同例如白天、夜間、室內(nèi)、室外、晴天、陰天等等，分別設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)值。當(dāng)分析出電平量化值后，計算該電平量化值與標(biāo)準(zhǔn)值之間的差值，以該差值對輸出的各視點圖像進行增益調(diào)整。
[0071]例如，可以以η個成像設(shè)備的電平量化值的平均值為標(biāo)準(zhǔn)進行增益調(diào)整。即，獲得各成像設(shè)備電平量化值的平均值，計算每個成像設(shè)備的電平量化值與平均值之間的差值；如果平均值高于該成像設(shè)備的電平量化值，則對該成像設(shè)備輸出的圖像進行增益補償;反之，如果平均值低于該成像設(shè)備的電平量化值，則對該成像設(shè)備輸出的圖像進行增益衰減。
[0072]例如，可以預(yù)先指定η個成像設(shè)備中的某一個，以其電平量化值為標(biāo)準(zhǔn)進行增益調(diào)整。亦即，計算每個成像設(shè)備的電平量化值與該指定成像設(shè)備的電平量化值之間的差值;如果該指定設(shè)備的電平量化值高于該成像設(shè)備，則對該成像設(shè)備輸出的視點圖像進行增益補償;反之，如果該指定設(shè)備的電平量化值低于該成像設(shè)備，則對該成像設(shè)備輸出的視點圖像進行增益衰減。
[0073]此外，增益調(diào)整可以具體為像素量化值調(diào)整，即對經(jīng)過量化的像素值進行數(shù)值增減操作。
[0074]可以理解，上述例舉的增益調(diào)整方式并未窮盡所有可能方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際情況選取適當(dāng)?shù)脑鲆嬲{(diào)整方式。
[0075]綜上所述，本發(fā)明所提供的平衡各視點圖像間亮度差異的方法無需像現(xiàn)有技術(shù)那樣，在采集到用于合成立體視覺圖像的各視點圖像后通過圖像處理算法來進行亮度調(diào)節(jié)，而是基于對公共視場區(qū)域相同或大體相同部分的分析，通過硬件方式直接進行增益調(diào)整，因此不再受限于圖像處理算法的有效性，從根源上平衡各視點圖像間的亮度差異，同時也克服了應(yīng)用圖像處理算法所帶來的龐大的系統(tǒng)開銷和處理效率的降低問題；以及，由于選取公共視場區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)作為參考，因此排除了噪聲干擾即不在公共視場區(qū)域內(nèi)的、其他位置亮度因素的影響;并且，直接選取特定公共視場區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)加以分析，實現(xiàn)了圖像數(shù)據(jù)的更加精簡，進一步降低了系統(tǒng)消耗，提高了處理效率。
[0076]與本發(fā)明所提供的平衡各視點圖像間亮度差異的方法相對應(yīng)，本發(fā)明還提供了平衡各視點圖像間亮度差異的系統(tǒng)，適用于包括η個成像設(shè)備的立體視覺裝置。圖4示出了該系統(tǒng)的一個實施例的框圖，包括:
[0077]識別單元，用于識別η個(η22)成像設(shè)備的感光平面的特定公共視場區(qū)域；
[0078]分析單元，用于當(dāng)對實際場景進行立體視覺成像時，獲取每一成像設(shè)備所采集到的視點圖像，并分析每一個視點圖像中相應(yīng)的特定公共視場區(qū)域的電平量化值；
[0079]增益調(diào)整單元，用于基于分析結(jié)果，根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則對每一個視點圖像進行增益調(diào)整。
[0080]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，本發(fā)明所提供的平衡各視點圖像間亮度差異的系統(tǒng)中，各單元的具體實現(xiàn)方案和可能實施例同樣適用于相應(yīng)方法部分所闡述的內(nèi)容，并達至相同的技術(shù)效果，因此不再贅述。但需要加以強調(diào)的是，本發(fā)明所提供的平衡各視點圖像亮度差異的系統(tǒng)可以適合任何現(xiàn)有的雙目/多目立體視覺裝置，用于在其中進行所獲取視點圖像間亮度差異的處理。
[0081]進一步的，本發(fā)明還提供了一種立體視覺裝置。圖5示出了該裝置一個實施例的框圖。
[0082I在該立體視覺裝置中，包括:
[0083]η個成像設(shè)備10(1)……10(η)，其中η2 2;
[0084]對于任一成像設(shè)備，均包括依次連接的圖像采集器11、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器12、增益調(diào)整器13以及數(shù)據(jù)傳輸接口 14，其中在對實際場景進行立體視覺成像過程中，圖像采集器11用于采集視點圖像電信號，每個模/數(shù)轉(zhuǎn)換器12將電信號量化為數(shù)字信號，每個增益調(diào)整器13用于對數(shù)字信號進行增益調(diào)整；
[0085]處理器20，分別與該η個成像設(shè)備10(1)……10(η)的圖像采集器11連接，用于識別所述η個成像設(shè)備的感光平面的特定公共視場區(qū)域(例如是預(yù)劃分區(qū)域的序號)；分別與該η個成像設(shè)備10(1)……10(η)的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器12和增益調(diào)整器13連接，用于獲取各圖像采集器11所采集到的、經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器12所量化的視點圖像，分析視點圖像中相應(yīng)的特定公共視場區(qū)域的電平量化值，以及根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則確定增益調(diào)整值并輸出給增益調(diào)整器13進行增益調(diào)整；
[0086]經(jīng)過增益調(diào)整后的各視點圖像經(jīng)過數(shù)據(jù)傳輸接口14，輸出給三維重構(gòu)處理器及顯示器，進行后續(xù)的三維重構(gòu)處理和最終顯示。
[0087]同樣的，處理器20的具體處理方式同樣適用于相應(yīng)方法部分所闡述的內(nèi)容，并達至相同的技術(shù)效果，因此不再贅述。
[0088]有必要指出的是，三維重構(gòu)處理器可以作為立體視覺裝置的一部分，內(nèi)置或外接于立體視覺裝置，通過數(shù)據(jù)傳輸接口 14分別與該η個成像設(shè)備連接?；蛘撸Ⅲw視覺裝置本身并不包括三維重構(gòu)處理器，三維重構(gòu)處理可以由其他設(shè)備基于立體視覺裝置處理后的數(shù)據(jù)來完成。
[0089]類似的，顯示器也可以作為立體視覺裝置的一部分，內(nèi)置或外接于立體視覺裝置，與三維重構(gòu)處理器連接。或者，立體視覺裝置本身并不包括顯示器，顯示由其他專用的顯示設(shè)備完成。
[0090]因此，本發(fā)明所提供的立體視覺裝置可以適用于不同場合。例如，工業(yè)上的三維重建、立體測量等領(lǐng)域的立體視覺裝置一般不帶顯示器，當(dāng)設(shè)備與電腦相連接時，進行三維重建處理和顯示。再例如，拍攝3D照片的立體相機本身帶有三維重構(gòu)處理器和顯示屏。
[0091]顯然，本發(fā)明所提供的方法和系統(tǒng)同樣可以適用于上述各種不同的場合。
[0092]本發(fā)明已經(jīng)通過上述實施例進行了說明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實施例只是用于舉例和說明的目的，而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實施例，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護的范圍以內(nèi)。本發(fā)明的保護范圍由附屬的權(quán)利要求書及其等效范圍所界定。
【主權(quán)項】
1.一種平衡各視點圖像間亮度差異的方法，適用于包括η個成像設(shè)備的立體視覺裝置，其特征在于，包括以下步驟: 識別所述η個成像設(shè)備的感光平面的特定公共視場區(qū)域； 當(dāng)對實際場景進行立體視覺成像時，獲取每一成像設(shè)備所采集到的視點圖像，分析所述視點圖像中相應(yīng)的特定公共視場區(qū)域的電平量化值； 基于分析結(jié)果，根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則對所述視點圖像進行增益調(diào)整； 其中，所述2。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述識別所述η個成像設(shè)備的感光平面的特定公共視場區(qū)域的步驟包括: 預(yù)設(shè)特定對象，使所述特定對象同時投影在所述η個成像設(shè)備的各感光平面上； 將所述特定對象在每一成像設(shè)備的感光平面的投影范圍識別為相應(yīng)成像設(shè)備的感光平面的特定公共視場區(qū)域； 記錄每一成像設(shè)備的所述特定公共視場區(qū)域。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述識別所述η個成像設(shè)備的感光平面的特定公共視場區(qū)域的步驟還包括對每一成像設(shè)備的感光平面進行預(yù)劃分的步驟，則將所述特定對象在每一成像設(shè)備的感光平面的投影范圍識別為相應(yīng)成像設(shè)備的感光平面的特定公共視場區(qū)域的步驟為:確定所述特定對象在每一成像設(shè)備的感光平面的投影范圍所覆蓋的預(yù)劃分區(qū)域，并將所覆蓋的預(yù)劃分區(qū)域識別為相應(yīng)成像設(shè)備的感光平面的特定公共視場區(qū)域。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述預(yù)劃分包括劃分為MXN個等分區(qū)域；其中，所述M2 2，所述N2 2。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述η個成像設(shè)備的M值相同，以及，所述η個成像設(shè)備的N值相同。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述識別所述η個成像設(shè)備的感光平面的特定公共視場區(qū)域的步驟還包括通過調(diào)整所述立體視覺裝置的參數(shù)使所述特定公共視場區(qū)域處于設(shè)定數(shù)目的等分區(qū)域內(nèi)。7.根據(jù)權(quán)利要求1一 6任一所述的方法，其特征在于，所述識別所述η個成像設(shè)備的感光平面的特定公共視場區(qū)域的步驟發(fā)生在所述立體視覺裝置的標(biāo)定過程中，并且當(dāng)所述立體視覺裝置的參數(shù)發(fā)生變化時重新進行。8.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)規(guī)則包括但不限于預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)值、平均值、預(yù)先指定標(biāo)準(zhǔn)成像設(shè)備。9.一種平衡各視點圖像間亮度差異的系統(tǒng)，適用于包括η個成像設(shè)備的立體視覺裝置，其特征在于，包括: 識別單元，用于識別所述η個成像設(shè)備的感光平面的特定公共視場區(qū)域； 分析單元，用于當(dāng)對實際場景進行立體視覺成像時，獲取每一成像設(shè)備所采集到的視點圖像，并分析所述視點圖像中相應(yīng)的特定公共視場區(qū)域的電平量化值； 增益調(diào)整單元，用于基于分析結(jié)果，根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則對所述視點圖像進行增益調(diào)整； 其中，所述2。10.一種立體視覺裝置，其特征在于，包括: η個成像設(shè)備，所述η 2 2，其中任一所述成像設(shè)備均包括依次連接的圖像采集器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、增益調(diào)整器以及數(shù)據(jù)傳輸接口，其中所述圖像采集器和所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換器用于在對實際場景進行立體視覺成像過程中，采集視點圖像并進行模/數(shù)轉(zhuǎn)換； 還包括: 處理器，與所述η個成像設(shè)備的圖像采集器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器和增益調(diào)整器分別相連，用于識別所述η個成像設(shè)備的感光平面的特定公共視場區(qū)域，以及獲取每一成像設(shè)備所采集到的、經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換的視點圖像，分析所述視點圖像中相應(yīng)的特定公共視場區(qū)域的電平量化值，并基于分析結(jié)果，根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則指令所述增益調(diào)整器對所述視點圖像進行增益調(diào)整。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的立體視覺裝置，其特征在于，還包括內(nèi)置或外接的三維重構(gòu)處理器，通過所述數(shù)據(jù)傳輸接口分別與所述η個成像設(shè)備連接。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的立體視覺裝置，其特征在于，還包括內(nèi)置或外界的顯示器，與所述三維重構(gòu)處理器連接。
【文檔編號】G06T5/50GK105894482SQ201510753606
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2015年11月6日
【發(fā)明人】周珣
【申請人】樂卡汽車智能科技（北京）有限公司