三維重建中的稠密匹配算法研究.pdf

1、ClassifiedIndex：TP391UDC：0048SouthwestUniversityofScienceandTechnologyMasterDegreeThesisResearchonDenseStereoMatchingof3DReconstructionGrade：2011Candidate：JunhanZhangAcademicDegreeAppliedfor：MasterSpeciality：CircuitsandS

2、ystemsSupervisor：ProfessorGuihuaLiuApr06，2014西南科技大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第1頁(yè)摘要最近幾十年里，三維重建技術(shù)一直是計(jì)算機(jī)視覺(jué)、人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)等前沿領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)方向。而稠密匹配作為三維重建中最關(guān)鍵并且最具挑戰(zhàn)性的環(huán)節(jié)，倍受眾多研究者的追捧。本文針對(duì)目前主流方法對(duì)圖像中紋理單一區(qū)域匹配效果不佳的問(wèn)題，提出一種改進(jìn)自適應(yīng)區(qū)域增長(zhǎng)結(jié)合平面單應(yīng)性約束的稠密匹配策略。該策略分別對(duì)場(chǎng)景的前景和背景

3、區(qū)域進(jìn)行設(shè)計(jì)，從一定程度上解決了紋理單一引起的誤匹配問(wèn)題，提高了匹配的精度。本文主要有以下三個(gè)方面的工作：(1)針對(duì)傳統(tǒng)區(qū)域增長(zhǎng)匹配算法在單一紋理區(qū)域出現(xiàn)的高誤匹配率問(wèn)題，采用一種改進(jìn)的自適應(yīng)區(qū)域增長(zhǎng)算法來(lái)降低誤匹配率。該算法利用對(duì)比度、熵、相關(guān)性三種紋理度量指標(biāo)自適應(yīng)調(diào)節(jié)匹配窗口的大小，從而使得窗口內(nèi)滿足匹配的特異性，在很大程度上降低單一紋理區(qū)域的誤匹配率，提高了匹配的準(zhǔn)確率。(2)針對(duì)單一紋理的背景區(qū)域，設(shè)計(jì)一種基于平面單應(yīng)性約束的

4、背景區(qū)域稠密匹配策略。該策略建立雙目相機(jī)左右圖像平面的幾何關(guān)系，并通過(guò)對(duì)精確匹配點(diǎn)的超定方程組求解，得到雙目相機(jī)左右圖像平面間的單應(yīng)性矩陣，再經(jīng)過(guò)空間平面約束，相應(yīng)就可以得到背景區(qū)域的稠密匹配。(3)針對(duì)光照和視差不連續(xù)對(duì)區(qū)域增長(zhǎng)種子點(diǎn)擴(kuò)散的影響，采用一種改進(jìn)的歸一化加權(quán)SSD的匹配度量函數(shù)。該匹配度量函數(shù)對(duì)匹配窗口內(nèi)的像素進(jìn)行歸一化處理，從而降低局部均勻光照的影響，同時(shí)利用高斯加權(quán)函數(shù)降低視差不連續(xù)的影響。關(guān)鍵詞：?jiǎn)我患y理自適應(yīng)平面單