【嘉勤點評】中科融合發明的雙目增量視差匹配方案，實現了雙目相機拍攝打條紋光圖像的左右兩幅圖的視差提取，可以應用于現有的三維重建系統中，具有功耗低、速度快等優勢，從而提高相關技術企業的工作效率。

近日，中科融合感知智能研究院（蘇州工業園區）有限公司（以下簡稱“中科融合”）獲得姑蘇人才基金二期千萬級別投資，本輪融資資金將主要用于芯片的研發優化、流片和市場拓展等方面。

據悉，中科融合將持續推動以3D視覺芯片為核心的“開放”3D視覺生態圈，通過為下游企業開放低成本、易開發的軟硬件模組方案，加速推動下游伙伴協同開發。

而在3D視覺領域，雙目算法是非常重要的一項技術算法，該算法可以用于三維視覺重建中。目前，該算法都是基于軟件算法實現，即從獲取圖像到重現三維模型的過程，這個過程包括尋找左右兩幅圖像的同名點、求取左右兩幅圖像間的視差以及由視差計算點云坐標。

但是，由于同名點的尋找過程十分復雜，對于相關技術及設備要求都很高，并且整個實現過程也存在功耗高、速度慢等問題。針對這樣的現狀，中科融合在2020年11月25日申請了一項名為“一種實現雙目增量視差匹配算法的方法及裝置”的發明專利（申請號：202011335546.4），申請人為中科融合感知智能研究院（蘇州工業園區）有限公司。

根據該專利目前公開的相關資料，讓我們一起來看看這項技術方案吧。

如上圖，為該專利中發明的實現雙目增量視差匹配算法的方法的總體框架示意圖，可以看到，首先，需要采用雙目相機拍攝打了不同頻率的條紋光的物體，以獲取左右拍攝的圖像，接著，需要對獲取到的圖像進行相位展開處理和極線校正處理，這兩個操作可以幫助系統得到相位連續遞增的左右兩幅圖像和對應的相位模板圖。

最后，可以將得到的相位連續遞增的左右兩幅圖和對應的相位模板圖進行匹配處理，得到完整的視差圖。但是，在進行匹配前，需要先對左右兩幅圖和對應的相位模板圖進行方差濾波、濾除亂點和陡峭邊緣處理，使得待匹配的左右兩幅圖相位值行內嚴格遞增。

在這個過程中，方差濾波算法決定了哪些數據可以保留下來，并最終參與到高精度視差圖的輸出，可以說，最終的高精度視差圖實際上非常依賴初始的方差濾波算法。如上圖，為該方案中實現雙目增量視差匹配算法的方法的方差濾波原理框圖。

首先，系統會以模板值對應為1為中心點的N*N個相位值的均值和方差，通過將方差和閾值進行比較，讓小于閾值的值進行保留。在進行匹配處理時，也需要先查找左右兩幅圖和對應的相位模板圖行內的相位值相等的點，將這些相位值相等的點視為同名點，把同名點對應的左右兩幅圖和對應的相位模板圖在行內的列序號之差當為視差值，得到包含視差值和視差模板值的視差圖。

通過將得到的視差圖進行不可靠視差和亂點的濾除、模板值膨脹（即：以視差圖模板值對應為0的點為中心點，求得N*N個周圍的點的均值，實現孔洞的修補）和視差值補洞（即：以視差圖模板值對應為0的點為中心點，周圍N*N個點有一個點的模板值為1，生成新的模板圖），并對膨脹后的模板值對視差值進行篩選，就可以得到最終的完整的高精度視差圖。

以上就是中科融合發明的雙目增量視差匹配方案，該方案中實現了雙目相機拍攝打條紋光圖像的左右兩幅圖的視差提取，可以應用于現有的三維重建系統中，具有功耗低、速度快等優勢，從而提高相關技術企業的工作效率。

（holly）

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