雙目測(cè)距系統(tǒng)中快速匹配算法研究.pdf

1、雙目視覺(jué)技術(shù)是計(jì)算機(jī)視覺(jué)的重要研究分支，它是通過(guò)兩個(gè)攝像頭在不同角度對(duì)同一景物獲取二維數(shù)字圖像并運(yùn)用幾何原理恢復(fù)三維場(chǎng)景信息。目前雙目視覺(jué)技術(shù)已經(jīng)在機(jī)器人導(dǎo)航、三維測(cè)量、虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。雙目立體匹配是立體視覺(jué)中的一個(gè)關(guān)鍵步驟，對(duì)立體視覺(jué)具有舉足輕重的作用，是視覺(jué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
　　 本文從視覺(jué)成像模型出發(fā)，介紹了雙目立體的工作原理以及圖像匹配的相關(guān)理論知識(shí)，歸納和分析了現(xiàn)有的匹配方法，并根據(jù)實(shí)際需要提出了一種適

2、用于平行雙目系統(tǒng)的立體匹配算法。本文的主要工作如下：
　　 1、分析了雙目視覺(jué)成像模型、雙目圖像對(duì)的對(duì)極幾何特點(diǎn)、平行雙目系統(tǒng)的三角測(cè)量原理等內(nèi)容，并介紹了立體視覺(jué)處理中的幾大關(guān)鍵技術(shù)。針對(duì)關(guān)鍵技術(shù)中的立體匹配環(huán)節(jié)，歸納總結(jié)了立體匹配的基元、相似性判斷的方法、匹配約束等方面內(nèi)容。根據(jù)匹配基元選擇的不同，分析討論了基于區(qū)域、特征、相位的三大類匹配方法。
　　 2、根據(jù)立體匹配優(yōu)化方式的不同，立體匹配方法可以分為局部和全局立

3、體匹配方法。本文對(duì)常見(jiàn)的典型立體匹配方法進(jìn)行實(shí)現(xiàn)和分析，包括局部匹配法中的WTA算法和Realtime法及全局匹配法中動(dòng)態(tài)規(guī)劃法和模擬退火法，討論了這兩大類匹配方法的優(yōu)缺點(diǎn)。局部立體匹配方法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，但是精確度低；全局立體匹配方法精確度高，但是算法實(shí)現(xiàn)困難、計(jì)算量大。結(jié)合局部和全局匹配的優(yōu)勢(shì)，利用極線約束特點(diǎn)，本文提出了一種基于圖像分割的立體匹配方法。
　　 3、在圖像分割方面，本文分析了傳統(tǒng)的圖像分割法，并提出一種基于活動(dòng)輪廓

4、的圖像分割法。該方法根據(jù)極線約束特點(diǎn)，將一維約束擴(kuò)展到二維，在二維約束區(qū)域內(nèi)提取出完整連續(xù)的活動(dòng)輪廓，獲得目標(biāo)物覆蓋區(qū)域。這里引入了全局信息，大大縮小匹配搜索區(qū)域，目標(biāo)區(qū)域的正確鎖定為匹配結(jié)果的可靠性提供保證。同時(shí)，將該方法與基于閾值分割的方法相比較，分析了各自的優(yōu)缺點(diǎn)及適用場(chǎng)合。
　　 4、在局部匹配方面，本文引入了鄰域差值特征模板，結(jié)合灰度匹配和特征匹配進(jìn)行局部匹配，并改進(jìn)了算法流程，降低匹配代價(jià)。與傳統(tǒng)方法比，該方法既具有