基于魚眼圖像的稠密立體匹配算法研究.pdf

1、隨著人工智能的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)得到了越來越廣泛的應(yīng)用，鏡頭是計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)中不可或缺的組成部分。普通鏡頭的視場(chǎng)角通常為50??60?，狹小的視角已經(jīng)無法滿足很多場(chǎng)合的應(yīng)用需求，而魚眼鏡頭具有超大視場(chǎng)，可以一次性攝取豐富的場(chǎng)景信息，這一優(yōu)點(diǎn)使得它在民用、工業(yè)、軍事領(lǐng)域愈發(fā)受到關(guān)注。其中，魚眼鏡頭雙目立體視覺技術(shù)是計(jì)算機(jī)視覺研究的熱點(diǎn)之一，在大范圍三維重建以及機(jī)器人定位、導(dǎo)航等領(lǐng)域都有很可觀的發(fā)展前景。本文從空氣中及水下雙目魚眼攝像

2、機(jī)建模、極線計(jì)算、窗口構(gòu)建和立體匹配算法幾方面進(jìn)行系統(tǒng)的研究，可以為魚眼鏡頭雙目立體視覺的發(fā)展應(yīng)用提供一定的理論指導(dǎo)。主要研究工作如下：
　　首先，從普通透視圖像的立體匹配框架入手，介紹了立體匹配中對(duì)極幾何原理、同名點(diǎn)確定、視差理論等基本理論；對(duì)現(xiàn)有的立體匹配算法進(jìn)行系統(tǒng)性的分類并分析各類匹配算法的優(yōu)缺點(diǎn)；對(duì)區(qū)域匹配算法的一般流程進(jìn)行簡(jiǎn)單的概述，為后文魚眼圖像的區(qū)域匹配算法做好鋪墊。
　　其次，針對(duì)空氣中的魚眼圖像，提出了適

3、用于魚眼圖像的自適應(yīng)權(quán)值稠密立體匹配算法。根據(jù)空氣中魚眼圖像的成像模型推導(dǎo)出魚眼圖像的極曲線并且建立了適應(yīng)于魚眼圖像的不規(guī)則窗口，為了兼顧速度和精度，利用較小窗口的基于分割的自適應(yīng)權(quán)值算法得到初始視差圖，接著對(duì)初始視差圖進(jìn)行校正得到精確的視差圖，校正算法中根據(jù)魚眼圖像的特點(diǎn)重新定義了自適應(yīng)權(quán)值，用模擬圖像和實(shí)景圖像分別對(duì)算法進(jìn)行驗(yàn)證，所提算法成功將稠密區(qū)域匹配算法應(yīng)用于空氣中魚眼圖像。
　　最后，針對(duì)水下魚眼圖像，建立水下雙目魚眼