基于色彩信息與像素特征的立體圖像局部匹配算法研究.pdf

1、立體圖像系統(tǒng)是近年來興起的一種新的媒體系統(tǒng)，能夠極大程度的提升人們的視覺體驗，而視差信息是進行立體圖像處理的基礎。立體圖像匹配技術是獲取視差信息的主要手段，是近年來計算機視覺領域研究的熱點，在機器人視覺、醫(yī)學、軍事、航空、娛樂等各方面都有著非常廣泛的應用前景。一般而言，立體圖像匹配算法可以分為局部匹配算法和全局匹配算法兩類，全局匹配算法由于運算復雜，因此匹配效率較低，本文主要對局部匹配算法中基于自適應窗、基于自適應權重和基于像素特征性的

2、三種匹配方法進行了詳細的研究。
　　傳統(tǒng)的固定窗匹配算法對每個像素采用大小固定的匹配窗口進行匹配。圖像不同區(qū)域的像素匹配精度受到匹配窗口大小的影響，在匹配窗口較大時同質區(qū)域匹配精度較高而邊緣區(qū)域匹配精度較低，在匹配窗口較小時同質區(qū)域匹配精度較低而邊緣區(qū)域匹配精度較高?；谧赃m應窗的匹配算法為不同區(qū)域的像素選取大小和形狀不同的匹配窗口，能夠獲得比傳統(tǒng)的固定窗匹配算法更好的匹配精度。如何快速有效的為每個像素選取大小和形狀不同的匹配窗口

3、是基于自適應窗匹配算法的核心問題。本文提出了一種改進的自適應窗匹配算法，該算法基于顏色接近的像素視差相近的假設，采用彩色分組技術確定每個像素匹配窗口的大小和形狀，保證了匹配窗口中所有像素視差都具有一致相關性。實驗結果表明，該算法在僅采用一次迭代計算的前提下也具有較好的匹配精度。
　　和基于自適應窗的匹配方法不同，基于自適應權重的匹配方法采用大小固定的匹配窗，但對匹配窗內每個像素點，根據其視差和中心點像素視差的接近程度，自適應的分配

4、不同的匹配權重。自適應彩色權重法基于顏色相似、距離相近的兩個像素的視差相關性大的假設，對匹配窗內每個像素，根據距離中心像素的遠近和色彩的相似性，分配不同的匹配權重，有著較好的匹配精度。本文詳細分析了自適應彩色權重法存在的不足，并結合彩色分割對自適應彩色權重算法中權重分配的過程進行了改進，提高了算法在邊緣區(qū)域、紋理密集區(qū)域和同質區(qū)域的匹配精度。
　　基于像素特征性的匹配方法首先提取左右圖像每個像素的特征性，并基于兩個像素特征性越強，

5、相互匹配的可能性越高的假設，在匹配過程中綜合考慮像素相似性和特征性兩個因素進行匹配篩選。由于圖像邊緣區(qū)域和紋理密集區(qū)域像素特征性較強，基于像素特征性的匹配方法能夠有效的改進這些區(qū)域的像素匹配精度。如何提取左右圖像像素特征性是基于像素特征性的匹配方法的關鍵，本文提出了一種結合彩色分割的像素特征性估計方法，提高了左右圖像像素特征性提取的準確性；并且基于處于同一彩色平面的像素視差相關性大的假設，利用彩色分割得到的區(qū)域信息，減少了視差搜索的范圍