基于雙目視覺的三維重建算法研究.pdf

1、立體匹配是從同一場(chǎng)景獲得的兩幅或者多幅圖像中尋找相應(yīng)的匹配點(diǎn)，計(jì)算視差值，進(jìn)而獲得圖像各點(diǎn)的深度信息，從而達(dá)到三維重建的目的。立體匹配是計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，雖然目前已經(jīng)涌現(xiàn)了許多立體匹配算法，但仍然有許多問題亟需解決，特別是在光照不均、低紋理區(qū)域、深度不連續(xù)區(qū)域等方面，效果往往不夠理想。本論文對(duì)上述問題進(jìn)行了詳細(xì)的分析和研究，致力于提高匹配精度，降低誤匹配率。
　　論文首先介紹了基于雙目視覺的三維重建算法的研究背景和意義，總

2、結(jié)了國(guó)內(nèi)外立體匹配技術(shù)的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀；然后重點(diǎn)分析了立體匹配的基本原理：1）雙目攝像機(jī)的成像原理和攝像機(jī)的標(biāo)定方法；2）立體匹配算法實(shí)現(xiàn)過(guò)程中的約束條件和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)傳統(tǒng)的局部立體匹配算法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程進(jìn)行了分析。
　　其次，針對(duì)基于雙邊濾波的立體匹配算法時(shí)間復(fù)雜度較高的缺點(diǎn)，本文利用自適應(yīng)流形濾波對(duì)初始匹配代價(jià)進(jìn)行聚合，在保邊緣的同時(shí)降低了時(shí)間復(fù)雜度。具體作法是：使用顏色項(xiàng)和梯度項(xiàng)作為匹配代價(jià)函數(shù)，建立匹配代價(jià)空間，并利用自適應(yīng)

3、流形濾波實(shí)現(xiàn)匹配代價(jià)的聚合過(guò)程，以有效地保持圖像邊緣。在視差優(yōu)化方面，利用背景填充法對(duì)左右一致性檢測(cè)標(biāo)記出的誤匹配點(diǎn)進(jìn)行視差填充，并利用權(quán)重中值濾波算法對(duì)填充后的視差圖進(jìn)行優(yōu)化。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文算法在能夠在保持較高匹配精度的同時(shí)，降低時(shí)間復(fù)雜度。
　　論文最后針對(duì)傳統(tǒng)局部立體匹配算法在深度不連續(xù)區(qū)域和低紋理區(qū)域匹配精度不高的問題，提出了一種基于SIFT描述子的自適應(yīng)權(quán)重立體匹配算法。算法首先采用梯度域的幅值和相位獲取初始匹配