局部立體匹配中前景膨脹問(wèn)題研究.pdf

1、立體匹配是移動(dòng)機(jī)器人視覺(jué)導(dǎo)航領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一，是由二維圖像獲取三維物體結(jié)構(gòu)信息的主要技術(shù)手段。近幾年來(lái)，立體匹配取得了重大進(jìn)展，每年都有新的算法提出，并且一些性能較好的算法和模型已經(jīng)在實(shí)際中得到了應(yīng)用，其應(yīng)用領(lǐng)域主要有:醫(yī)學(xué)圖像處理、機(jī)器人視覺(jué)、軍事、太空探索等。
　　 立體匹配算法利用兩幅校正過(guò)的圖像確定參照?qǐng)D像中每點(diǎn)的視差值。文獻(xiàn)[1]總結(jié)了目前常見的一些匹配方法，并提出了評(píng)判算法性能的標(biāo)準(zhǔn)。總體來(lái)說(shuō)，匹配算法可分為兩類:

2、局部算法和全局算法。局部和全局算法都是基于以下假設(shè):有限鄰域內(nèi)具有相似特征的點(diǎn)具有相近的深度值，并且視差是連續(xù)變化的。局部方法將這種假設(shè)隱式地建模成顏色相似度和空間鄰近度，將窗口中像素的費(fèi)用進(jìn)行聚合。全局方法利用圖像分割、置信傳播、動(dòng)態(tài)規(guī)劃等能量?jī)?yōu)化技術(shù)同時(shí)確定所有點(diǎn)的視差值。全局算法一般能得到較高精度的視差圖，但復(fù)雜度較高。而局部算法能夠快速得到視差圖，且更容易實(shí)現(xiàn)，但得到的視差圖的精度不夠高。
　　 本文重點(diǎn)研究局部立體匹配

3、算法，詳細(xì)分析了局部立體匹配算法容易產(chǎn)生的前景膨脹問(wèn)題，找到了產(chǎn)生這一問(wèn)題的原因，提出了利用統(tǒng)計(jì)方法確定支持窗中心點(diǎn)視差值的新方法。另外，本文提出了一種全新的局部立體匹配算法框架，該框架分為三部分:圖像聚類、初始匹配以及視差校正。利用均值平移方法進(jìn)行圖像聚類，減少進(jìn)行初始匹配的像素?cái)?shù)。用基于測(cè)地距離的匹配方法進(jìn)行特征點(diǎn)初始匹配，并獲得所有點(diǎn)的視差值。用基于統(tǒng)計(jì)的視差校正方法進(jìn)行視差改良，消除前景膨脹問(wèn)題。
　　 據(jù)Middleb