立體視覺中匹配技術(shù)的研究.pdf

1、立體視覺技術(shù)是計算機視覺的一個重要分支，它的最終目的是模擬生物視覺使計算機具有通過二維圖像感知三維環(huán)境信息的能力。目前立體視覺技術(shù)已經(jīng)在三維測量、機器導(dǎo)航、虛擬現(xiàn)實等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。本文在系統(tǒng)地介紹了立體視覺系統(tǒng)的工作原理之后，重點研究了攝像機標(biāo)定和立體匹配技術(shù)。 攝像機標(biāo)定是視覺系統(tǒng)從二維圖像中獲取三維物理信息的必要步驟，它的任務(wù)是確定攝像機光學(xué)模型的內(nèi)參數(shù)以及攝像機相對于世界坐標(biāo)系統(tǒng)位置的外參數(shù)。本文于實驗室中構(gòu)建了雙

2、目立體視覺系統(tǒng)實驗平臺，采用張正友提出的基于平面標(biāo)定板的標(biāo)定方法對系統(tǒng)進(jìn)行了標(biāo)定，通過測量平面方格的邊長，實驗給出了系統(tǒng)的測量精度。 立體匹配是計算機視覺中最為活躍的研究課題之一，也是立體視覺中最為關(guān)鍵和困難的一步。它的目標(biāo)是計算標(biāo)識匹配像素位置的視差圖。立體匹配問題往往被建模為一個全局能量最小化問題，在能量函數(shù)定義以后，通過各種優(yōu)化方法來求其最小值，這些方法包括動態(tài)規(guī)劃，圖割，置信傳播等。 動態(tài)規(guī)劃是一種經(jīng)典的全局優(yōu)化

3、立體匹配算法。傳統(tǒng)的基于動態(tài)規(guī)劃的匹配方法是通過在每條掃描線上尋找視差空間中的一條最小代價路徑來優(yōu)化求解匹配結(jié)果的，其忽略了行間視差約束。針對這一問題，本文給出了一種基于行列雙動態(tài)規(guī)劃的全局優(yōu)化立體匹配算法，改善了匹配效果。在求解能量最小化的過程中，首先在行方向上利用動態(tài)規(guī)劃的方法給出視差圖的能量最小化解，然后根據(jù)行動態(tài)規(guī)劃的求解結(jié)果，給予能量函數(shù)中對應(yīng)的數(shù)據(jù)項一個獎勵，最后在列方向上對視差圖進(jìn)行動態(tài)規(guī)劃求解，并將其作為最終的求解結(jié)果。