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立体视觉中立体匹配算法的研究

作　者: 倪佳
导　师: 高大启
学　校: 华东理工大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 立体视觉立体匹配动态规划自适应形状窗口
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

立体匹配作为立体视觉的重要组成部分,是实现通过二维图像感知三维信息的核心技术。它的任务是计算和标识匹配图像的视差图,从而得到图像的深度信息。本文系统的介绍了立体匹配的相关理论,重点对立体匹配算法进行了研究,提出了自己的改进算法。本文基于自适应形状窗口代价聚集,提出了一种优化计算效率的快速匹配代价聚集方法,算法首先根据连续性约束为每一个像素定义两条正交的臂,进而计算自适应形状的聚集窗口,通过调整臂的定义方式,可以快速的计算臂长,算法通过使用快速聚集方法进行代价聚集计算,在不降低匹配质量的情况下,优化了算法的效率。本文基于动态规划算法,提出了一种优化边界处理的动态规划匹配算法,算法首先使用边缘检测技术检测图像边界信息,通过改变动态转移方程,使得边界像素可以在整个视差空间中选择视差值,而在物体表面使用平滑约束,限定相邻像素的视差选择范围。算法在不增加运算时问的情况下,很大程度的优化了边界像素的匹配质量。本文最终算法在改进边界处理的动态规划框架中,创新性的引入了快速自适应形状窗口代价聚集来优化匹配视差。实验表明,算法可以近实时性的获得高质量的匹配视差图,算法整体的匹配准确率较高。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-14
  1.1 研究背景和意义  9-10
  1.2 立体匹配的研究现状  10-12
  1.3 本文的内容安排  12-14
第二章立体匹配综述  14-26
  2.1 立体匹配的几何基础  14-15
    2.1.1 对极几何  14-15
    2.1.2 视差理论  15
  2.2 立体匹配的约束条件  15-17
  2.3 立体匹配中的难点  17-18
  2.4 立体匹配的基本框架  18-20
  2.5 立体匹配算法的分类  20-23
  2.6 立体匹配算法的评判标准  23
  2.7 立体匹配当前的研究方向  23-25
  2.8 本文算法的选择  25-26
第三章一种基于自适应形状窗口的快速匹配代价聚集方法  26-40
  3.1 引言  26
  3.2 基于十字结构的自适应形状窗口理论  26-28
    3.2.1 十字结构  26-27
    3.2.2 基于十字结构的自适应形状窗口  27-28
  3.3 基于自适应形状窗口的快速代价聚集方法  28-36
    3.3.1 臂长的定义  28-30
    3.3.2 臂长的快速计算方法  30-32
    3.3.3 快速代价聚集计算  32-36
  3.4 实验结果与分析  36-39
    3.4.1 实验数据  36-37
    3.4.2 实验分析  37-39
  3.5 本章小结  39-40
第四章一种改进边界处理的动态规划视差计算方法  40-48
  4.1 引言  40
  4.2 动态规划理论基础  40-42
    4.2.1 动态规划  40-41
    4.2.2 基于动态规划的立体匹配  41-42
  4.3 改进边界处理的动态规划的视差计算方法  42-46
    4.3.1 能量函数的构造  42
    4.3.2 边缘检测  42-43
    4.3.3 利用改进的动态规划求解匹配问题  43-46
  4.4 实验结果与分析  46-47
  4.5 本章小结  47-48
第五章一种使用动态规划和代价聚集的高质量实时匹配算法  48-55
  5.1 引言  48
  5.2 本文的算法优缺点分析  48
  5.3 高质量实时匹配算法  48-50
  5.4 实验结果与分析  50-54
    5.4.1 本文算法的比较与分析  50-53
    5.4.2 本文算法与已有相关算法的比较与分析  53-54
  5.5 本章小结  54-55
第六章总结与展望  55-57
致谢  57-58
参考文献  58-61

立体视觉中立体匹配算法的研究

内容摘要

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