立體視覺重構(gòu)中的遮擋問題研究.pdf

1、雙目視覺計(jì)算視覺是研究領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)問題，其使用兩個(gè)相機(jī)從不同角度捕獲場(chǎng)景的不同視角的圖像，而后通過立體匹配等過程進(jìn)行場(chǎng)景三維信息的恢復(fù)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，其應(yīng)用也越來越廣泛，如虛擬現(xiàn)實(shí)、逆向工程、醫(yī)學(xué)、考古學(xué)以及娛樂等。立體匹配作為雙目視覺中的至關(guān)重要的問題，對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的研究具有重要的意義和價(jià)值。而遮擋問題作為立體匹配中的難題，也受到研究者的廣泛關(guān)注。本文針對(duì)雙目視覺中的立體匹配、遮擋檢測(cè)和視差優(yōu)化插值等問題進(jìn)行了深入研究。<

2、br>　　首先，在對(duì)比分析多種匹配算法基礎(chǔ)上，本文選用了基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃（Dynamic Programming）的立體匹配算法，并對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)。立體匹配結(jié)果的正確率依賴于相似性測(cè)度函數(shù)，因此本文設(shè)計(jì)了一種絕對(duì)差（AD）與Census變換結(jié)合的相似性測(cè)度函數(shù)。該測(cè)度函數(shù)能夠克服光照變換、噪聲干擾的影響，生成高質(zhì)量的初始視差搜索空間，有效提高了立體匹配的正確率，避免了傳統(tǒng)動(dòng)態(tài)規(guī)劃立體匹配算法中的“條紋”現(xiàn)象。
　　其次，本文構(gòu)造了一種

3、新的全局匹配代價(jià)函數(shù)，改進(jìn)了平滑約束項(xiàng)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了一種動(dòng)態(tài)改變搜索半徑的方法。這兩種方法相互輔助，在圖像梯度較小處，減小搜索半徑，保持視差的平滑；而在梯度較大處，增大搜索半徑，允許視差的跳變，保證視差不連續(xù)區(qū)視差的正確性，并大大減少了視差搜索的時(shí)間。
　　再次，本文設(shè)計(jì)了一種基于左右一致性檢驗(yàn)的遮擋檢測(cè)算法，能夠有效提高遮擋檢測(cè)的正確率。在正確檢測(cè)出遮擋區(qū)域后，設(shè)計(jì)了一種基于顏色和距離相似性的遮擋區(qū)視差優(yōu)化插值算法。該算法能夠保持