計(jì)算機(jī)立體視覺算法研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、立體視覺是目前計(jì)算機(jī)視覺中最活躍的領(lǐng)域之一。通過近二十年的研究，立體視覺已經(jīng)發(fā)展出了一些可以在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中應(yīng)用的成熟立體匹配算法。立體視覺可以在許多領(lǐng)域中應(yīng)用：車輛導(dǎo)航，視頻監(jiān)控和工業(yè)制造過程控制等，這些領(lǐng)域都有一定地實(shí)時(shí)性要求。由于對(duì)運(yùn)算量的限制，大多數(shù)實(shí)時(shí)立體視覺系統(tǒng)在視差計(jì)算過程中采用了基于局部窗口的匹配算法。這些局部方法的視差圖質(zhì)量往往與全局算法相差甚遠(yuǎn)。然而最近的研究成果表明通過精確設(shè)計(jì)的匹配代價(jià)計(jì)算和收集方法，局部算法的誤匹配

2、率同樣可以好于一些全局算法。本文主要通過對(duì)局部匹配算法的改進(jìn)，使立體視覺系統(tǒng)達(dá)到室內(nèi)視頻監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性的要求。
　　 立體視覺系統(tǒng)主要分為攝像機(jī)定標(biāo)，立體匹配和三維重建三部分。攝像機(jī)定標(biāo)是幾何校正和三維重建的基礎(chǔ)，其精度往往決定著整個(gè)系統(tǒng)的性能。本文采用基于平面定標(biāo)模板的張正友定標(biāo)方法，該方法的平面定標(biāo)物便于在室內(nèi)環(huán)境中使用。根據(jù)定標(biāo)結(jié)果對(duì)立體圖像對(duì)進(jìn)行了畸變和外極幾何校正，使圖像對(duì)的外極線水平于掃描線且使圖像對(duì)中的匹

3、配點(diǎn)校正到同一像素行，有效減少了隨后立體匹配過程的計(jì)算復(fù)雜度。
　　 立體匹配算法是立體視覺系統(tǒng)中最重要且運(yùn)算量最大部分。本文根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性的要求，對(duì)局部匹配算法進(jìn)行了改進(jìn)，提出了一種可以有效地區(qū)分目標(biāo)物邊緣的算法。使用了簡(jiǎn)單的預(yù)處理和后處理方法改善所得的視差圖，其中快速有效的預(yù)處理濾波方法消除了圖像對(duì)之間亮度差異對(duì)匹配結(jié)果造成的影響，并由后處理檢測(cè)出圖像中的誤匹配點(diǎn)。
　　 在windows和VC平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)