立體視覺中匹配技術(shù)的研究.pdf

1、立體視覺技術(shù)是計(jì)算機(jī)視覺的一個(gè)重要分支，它的最終目的是模擬生物視覺使計(jì)算機(jī)具有通過(guò)二維圖像感知三維環(huán)境信息的能力。目前立體視覺技術(shù)已經(jīng)在三維測(cè)量、機(jī)器導(dǎo)航、虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。本文在系統(tǒng)地介紹了立體視覺系統(tǒng)的工作原理之后，重點(diǎn)研究了攝像機(jī)標(biāo)定和立體匹配技術(shù)。 攝像機(jī)標(biāo)定是視覺系統(tǒng)從二維圖像中獲取三維物理信息的必要步驟，它的任務(wù)是確定攝像機(jī)光學(xué)模型的內(nèi)參數(shù)以及攝像機(jī)相對(duì)于世界坐標(biāo)系統(tǒng)位置的外參數(shù)。本文于實(shí)驗(yàn)室中構(gòu)建了雙

2、目立體視覺系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，采用張正友提出的基于平面標(biāo)定板的標(biāo)定方法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了標(biāo)定，通過(guò)測(cè)量平面方格的邊長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)給出了系統(tǒng)的測(cè)量精度。 立體匹配是計(jì)算機(jī)視覺中最為活躍的研究課題之一，也是立體視覺中最為關(guān)鍵和困難的一步。它的目標(biāo)是計(jì)算標(biāo)識(shí)匹配像素位置的視差圖。立體匹配問(wèn)題往往被建模為一個(gè)全局能量最小化問(wèn)題，在能量函數(shù)定義以后，通過(guò)各種優(yōu)化方法來(lái)求其最小值，這些方法包括動(dòng)態(tài)規(guī)劃，圖割，置信傳播等。 動(dòng)態(tài)規(guī)劃是一種經(jīng)典的全局優(yōu)化

3、立體匹配算法。傳統(tǒng)的基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的匹配方法是通過(guò)在每條掃描線上尋找視差空間中的一條最小代價(jià)路徑來(lái)優(yōu)化求解匹配結(jié)果的，其忽略了行間視差約束。針對(duì)這一問(wèn)題，本文給出了一種基于行列雙動(dòng)態(tài)規(guī)劃的全局優(yōu)化立體匹配算法，改善了匹配效果。在求解能量最小化的過(guò)程中，首先在行方向上利用動(dòng)態(tài)規(guī)劃的方法給出視差圖的能量最小化解，然后根據(jù)行動(dòng)態(tài)規(guī)劃的求解結(jié)果，給予能量函數(shù)中對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)項(xiàng)一個(gè)獎(jiǎng)勵(lì)，最后在列方向上對(duì)視差圖進(jìn)行動(dòng)態(tài)規(guī)劃求解，并將其作為最終的求解結(jié)果。