一種對3d相機(jī)進(jìn)行校正的裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像處理與圖像識別領(lǐng)域，特別是涉及一種對3D相機(jī)進(jìn)行校正的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為了利用手機(jī)采集并生成3D圖片，手機(jī)上往往會(huì)安裝雙攝像頭，而雙攝像頭在貼片過程中的位置很容易出現(xiàn)誤差，導(dǎo)致采集的圖像數(shù)據(jù)最終生成很別扭的3D圖像。
[0003]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種對3D相機(jī)進(jìn)行校正的裝置及方法，以補(bǔ)償因攝像頭貼片誤差而產(chǎn)生的不良影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種對3D相機(jī)進(jìn)行校正的裝置及方法，通過將采集的3D圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為灰度圖像，并拆分所述灰度圖像為左圖像和右圖像，然后對左圖像和右圖像的角點(diǎn)進(jìn)行匹配以及計(jì)算每一對相匹配的左圖像的角點(diǎn)的X坐標(biāo)的絕對值與右圖像的角點(diǎn)X坐標(biāo)之差最終獲得誤差，利用誤差調(diào)節(jié)左圖像和右圖像的橫向坐標(biāo)，使得左圖像和右圖像每一對相匹配的角點(diǎn)橫坐標(biāo)到Y(jié)軸的距離相等，可補(bǔ)償因3D相機(jī)的雙攝像頭在貼片時(shí)所產(chǎn)生的位置誤差，利用校正之后獲得的左圖像和右圖像最終可生成效果較好的3D圖像。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的第一技術(shù)方案是提供一種對3D相機(jī)進(jìn)行校正的裝置，包括:
[0006]圖像轉(zhuǎn)換模塊，用于接收3D相機(jī)采集的3D圖像數(shù)據(jù)，然后將所述3D圖像數(shù)據(jù)處理為灰度圖像，并將所述灰度圖像拆分為左圖像和右圖像；
[0007]角點(diǎn)檢測模塊，與所述圖像轉(zhuǎn)換模塊電連接，用于對左圖像和右圖像分別求角占.
[0008]角點(diǎn)匹配模塊，與所述角點(diǎn)檢測模塊電連接，用于對左圖像和右圖像的角點(diǎn)進(jìn)行匹配；
[0009]誤差計(jì)算模塊，與所述角點(diǎn)匹配模塊電連接，用于計(jì)算每一對相匹配的左圖像角點(diǎn)的X坐標(biāo)的絕對值與右圖像角點(diǎn)的X坐標(biāo)的差值，并對所有的差值求平均以獲得誤差；
[0010]調(diào)節(jié)模塊，用于根據(jù)所述誤差生成反饋信號驅(qū)動(dòng)圖像轉(zhuǎn)換模塊對左圖像或右圖像沿X軸方向進(jìn)行調(diào)整，以使得相匹配的角點(diǎn)的X坐標(biāo)相等；
[0011]其中，所述X值所在的直角坐標(biāo)系的Y軸和X軸都平行于左圖像和右圖像，左圖像位于Y軸的一側(cè)，右圖像位于Y軸的另一側(cè)，X軸的方向由左圖像中心指向右圖像的中心，且左圖像中心與右圖像中心距離Y軸相等的距離。
[0012]其中，所述誤差如果是利用左圖像的角點(diǎn)的X坐標(biāo)的絕對值減去右圖像的角點(diǎn)的X坐標(biāo)所得，則誤差大于零時(shí)，調(diào)節(jié)模塊驅(qū)動(dòng)圖像轉(zhuǎn)換模塊將左圖像或右圖像向X軸正方向平移，誤差小于零時(shí)，調(diào)節(jié)模塊驅(qū)動(dòng)圖像轉(zhuǎn)換模塊將左圖像或者右圖像向X軸負(fù)方向平移，誤差等于零時(shí)，圖像轉(zhuǎn)換模塊不對左右圖像進(jìn)行調(diào)整。
[0013]其中，所述誤差如果是利用右圖像的角點(diǎn)的X坐標(biāo)減去左圖像的角點(diǎn)的X坐標(biāo)的絕對值所得，則誤差大于零時(shí)，調(diào)節(jié)模塊驅(qū)動(dòng)圖像轉(zhuǎn)換模塊將左圖像或者向X軸負(fù)方向平移，誤差小于零時(shí)，調(diào)節(jié)模塊驅(qū)動(dòng)圖像轉(zhuǎn)換模塊將左圖像或者右圖像向X軸正方向平移，誤差等于零時(shí)，圖像轉(zhuǎn)換模塊不對左右圖像進(jìn)行調(diào)整。
[0014]其中，所述角點(diǎn)檢測模塊采用的角點(diǎn)檢測算法包括Harris角點(diǎn)檢測算法。
[0015]其中，所述角點(diǎn)匹配模塊進(jìn)一步用于利用剔除算法剔除錯(cuò)誤的匹配角點(diǎn)。
[0016]其中，所述剔除算法包括光束平差法。
[0017]為解決上述問題，本發(fā)明提供的第二技術(shù)方案是提供一種對3D相機(jī)進(jìn)行校正的方法，包括步驟:
[0018]利用圖像轉(zhuǎn)換模塊接收3D相機(jī)采集的3D圖像數(shù)據(jù)，然后將所述3D圖像數(shù)據(jù)處理為灰度圖像，并將所述灰度圖像拆分為左圖像和右圖像；
[0019]利用角點(diǎn)檢測模塊對左圖像和右圖像分別求角點(diǎn)；
[0020]利用角點(diǎn)匹配模塊對左圖像和右圖像的角點(diǎn)進(jìn)行匹配；
[0021]利用誤差計(jì)算模塊計(jì)算每一對相匹配的左圖像角點(diǎn)的X坐標(biāo)的絕對值與右圖像角點(diǎn)的X坐標(biāo)的差值，并對所有的差值求平均以獲得誤差；
[0022]利用調(diào)節(jié)模塊根據(jù)所述誤差生成誤差反饋信號驅(qū)動(dòng)圖像轉(zhuǎn)換模塊對左圖像或右圖像沿X軸方向進(jìn)行調(diào)整，以使得相匹配的角點(diǎn)的X坐標(biāo)相等；
[0023]其中，所述X值所在的直角坐標(biāo)系的Y軸和X軸都平行于左圖像和右圖像，左圖像位于Y軸的一側(cè)，右圖像位于Y軸的另一側(cè)，X軸的方向由左圖像中心指向右圖像的中心，且左圖像中心與右圖像中心距離Y軸相等的距離。
[0024]其中，所述誤差如果是利用左圖像的角點(diǎn)的X坐標(biāo)的絕對值減去右圖像的角點(diǎn)的X坐標(biāo)所得，則誤差大于零時(shí)，利用調(diào)節(jié)模塊驅(qū)動(dòng)圖像轉(zhuǎn)換模塊將左圖像或者右圖像向X軸正方向平移，誤差小于零時(shí)，利用調(diào)節(jié)模塊驅(qū)動(dòng)圖像轉(zhuǎn)換模塊將左圖像或者右圖像向X軸負(fù)方向平移，誤差等于零時(shí)，圖像轉(zhuǎn)換模塊不對左右圖像進(jìn)行調(diào)整。
[0025]其中，所述誤差如果是利用右圖像的角點(diǎn)的X坐標(biāo)減去左圖像的角點(diǎn)的X坐標(biāo)的絕對值所得，則誤差大于零時(shí)，利用調(diào)節(jié)模塊驅(qū)動(dòng)圖像轉(zhuǎn)換模塊將左圖像或者右圖像向X軸負(fù)方向平移，誤差小于零時(shí)，利用調(diào)節(jié)模塊驅(qū)動(dòng)圖像轉(zhuǎn)換模塊將左圖像或者右圖像向X軸正方向平移，誤差等于零時(shí)，圖像轉(zhuǎn)換模塊不對左右圖像進(jìn)行調(diào)整。
[0026]其中，所述角點(diǎn)檢測模塊采用的角點(diǎn)檢測算法包括Harris角點(diǎn)檢測算法。
[0027]其中，所述利用角點(diǎn)匹配模塊對左圖像和右圖像的角點(diǎn)進(jìn)行匹配的步驟進(jìn)一步包括利用剔除算法剔除錯(cuò)誤的匹配角點(diǎn)。
[0028]其中，所述剔除算法包括光束平差法。
[0029]本發(fā)明的有益效果是:通過將采集的3D圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為灰度圖像，并拆分所述灰度圖像為左圖像和右圖像，然后對左圖像和右圖像的角點(diǎn)進(jìn)行匹配以及計(jì)算每一對相匹配的左圖像的角點(diǎn)的X坐標(biāo)的絕對值與右圖像的角點(diǎn)的X坐標(biāo)之差最終獲得誤差，利用誤差調(diào)節(jié)左圖像和右圖像的橫向坐標(biāo)，使得每一對相匹配的左圖像和右圖像的角點(diǎn)的橫坐標(biāo)到Y(jié)軸的距離相等，可補(bǔ)償因3D相機(jī)的雙攝像頭在貼片時(shí)所產(chǎn)生的位置誤差，利用校正之后獲得的左圖像和右圖像最終可生成效果較好的3D圖像。
【附圖說明】
[0030]圖1是本發(fā)明的一種對3D相機(jī)進(jìn)行校正的裝置的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖2是本發(fā)明的一種對3D相機(jī)進(jìn)行校正的方法的一實(shí)施例的流程示意圖；
[0032]圖3是本發(fā)明的一種對3D相機(jī)進(jìn)行校正的裝置及方法中利用圖像轉(zhuǎn)換模塊對灰度圖像進(jìn)行拆分的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]本發(fā)明的第一技術(shù)方案是提供一種對3D相機(jī)進(jìn)行校正的裝置，請參見圖1，圖1是本發(fā)明的一種對3D相機(jī)進(jìn)行校正的裝置的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實(shí)施例的對3D相機(jī)進(jìn)行校正的裝置10包括圖像轉(zhuǎn)換模塊11、角點(diǎn)檢測模塊12、角點(diǎn)匹配模塊13、誤差計(jì)算模塊14以及調(diào)節(jié)模塊15。其中，圖像轉(zhuǎn)換模塊11與角點(diǎn)檢測模塊12電連接，角點(diǎn)檢測模塊12與角點(diǎn)匹配模塊13電連接，角點(diǎn)匹配模塊13與誤差計(jì)算模塊14電連接，誤差計(jì)算模塊14與調(diào)節(jié)模塊15電連接，調(diào)節(jié)模塊15與圖像轉(zhuǎn)換模塊11電連接。
[0034]在本實(shí)施例中，3D相機(jī)采集的3D圖像數(shù)據(jù)輸入給圖像轉(zhuǎn)換模塊11，圖像轉(zhuǎn)換模塊11接收到3D圖像數(shù)據(jù)后，對3D圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。圖像轉(zhuǎn)換模塊11首先將3D圖像數(shù)據(jù)處理為灰度圖像，再將灰度圖像拆分成左圖像和右圖像的形式。然后圖像轉(zhuǎn)換模塊11將處理后生成的左圖像和右圖像輸出給角點(diǎn)檢測模塊12，角點(diǎn)檢測模塊12用于對左圖像和右圖像分別求角點(diǎn)。
[0035]本實(shí)施例中，圖像轉(zhuǎn)換模塊11對灰度圖像進(jìn)行拆分的過程可參見圖3，圖3是本發(fā)明的一種對3D相機(jī)進(jìn)行校正的裝置及方法中利用圖像轉(zhuǎn)換模塊對灰度圖像進(jìn)行拆分的示意圖。如圖3所示，圖像轉(zhuǎn)換模塊11將原始3D圖像通過轉(zhuǎn)換算法轉(zhuǎn)換為灰度圖像，并將灰度圖像P拆分為左圖像和右圖像Pk，其中，左圖像和右圖像Pk分布于灰度圖像P的中分線AB的兩側(cè)，其中，左圖像位于Y軸的一側(cè)，而右圖像Pk位于Y軸的另一側(cè)，X軸由左圖像的中心點(diǎn)指向右圖像Pk的中心點(diǎn)，且左圖像中心點(diǎn)與右圖像中心點(diǎn)距離Y軸的距離相等。當(dāng)然，在本發(fā)明的具體應(yīng)用中，還可以用其他類似方法建立直角坐標(biāo)系以達(dá)到本發(fā)明的同樣目的，本發(fā)明對此不做限制。
[0036]在本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中，角點(diǎn)檢測模塊12所采用的角點(diǎn)檢測算法包括Harris角點(diǎn)檢測算法，當(dāng)然在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，也可以采用能到達(dá)到同樣目的的其他角點(diǎn)檢測算法進(jìn)行角點(diǎn)檢測，本發(fā)明對此不作限制。
[0037]在本實(shí)施例中，角點(diǎn)匹配模塊13對完成角點(diǎn)檢測之后的角點(diǎn)進(jìn)行匹配。具體地，角點(diǎn)匹配模塊13利用角點(diǎn)匹配算法將左圖像和右圖像的角點(diǎn)一一匹配以獲得一定數(shù)量的匹配角點(diǎn)。當(dāng)然，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，角點(diǎn)匹配模塊13還需要采用剔除算法剔除錯(cuò)誤的匹配角點(diǎn)以獲得正確的匹配角點(diǎn)，以彌補(bǔ)角點(diǎn)匹配算法的不足。在本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中，剔除算法包括光束平差法。
[0038]在本實(shí)施例中，角點(diǎn)匹配模塊13獲得正確的匹配角點(diǎn)之后將匹配正確的角點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸給誤差計(jì)算模塊14以獲取左右圖像的橫向偏移誤差。具體地，誤差計(jì)算模塊14計(jì)算每一對相匹配的左圖像角點(diǎn)的X坐標(biāo)的絕對值與右圖像角點(diǎn)的X坐標(biāo)的差值，并對所有的差值求平均以獲得誤差。
[0039]在本實(shí)施例中，調(diào)節(jié)模塊15從誤差計(jì)算模塊14接收到誤差之后，根據(jù)誤差生成相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號，并將驅(qū)動(dòng)信號傳輸給圖像轉(zhuǎn)換模塊11，圖像轉(zhuǎn)換模塊11在驅(qū)動(dòng)信號的驅(qū)動(dòng)下對左圖像或右圖像沿X軸方向進(jìn)行調(diào)整，以使得誤差等于零，左圖像和右圖像相對應(yīng)的匹配點(diǎn)的橫坐標(biāo)到Y(jié)軸的距離相等，進(jìn)而彌補(bǔ)3D相機(jī)的左攝像頭和右攝像頭在貼片過程中產(chǎn)生的橫向誤差。
[0040]在發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中，誤差計(jì)算模塊14獲得的誤差如果是利用左圖像的角點(diǎn)的X坐標(biāo)的絕對值減去右圖像的角點(diǎn)的X坐標(biāo)所得，則誤差大于零時(shí)，調(diào)節(jié)模塊15驅(qū)動(dòng)圖像轉(zhuǎn)換模塊11將左圖像和右圖像向X軸正方向平移，誤差小于零時(shí)，調(diào)節(jié)模塊15驅(qū)動(dòng)圖像轉(zhuǎn)換模塊11將左圖像或右圖像向X軸負(fù)方向平