[發(fā)明專利]一種基于改進(jìn)梯度和自適應(yīng)窗口的立體匹配方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410258432.2
• 申請(qǐng)日: 2014-06-11
• 公開（公告）號(hào): CN103996201A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 祝世平;李政
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種雙目圖像立體匹配獲取深度圖方法，特別涉及一種基于改進(jìn)梯度和自適應(yīng)窗口的立體匹配方法，本發(fā)明所獲得的深度圖結(jié)果可進(jìn)一步應(yīng)用于視覺測(cè)量、三維重構(gòu)、虛擬視點(diǎn)圖像繪制等領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

立體匹配是計(jì)算機(jī)視覺中的一個(gè)經(jīng)典問(wèn)題，一直是研究的熱點(diǎn)。多年來(lái)，研究者們提出了大量的算法試圖解決這個(gè)問(wèn)題，但由于問(wèn)題本身的病態(tài)性，目前還沒(méi)有比較完美的解決方案。Scharstein(參見Daniel?Scharstein,Richard?Szeliski.A?taxonomy?and?evaluation?of?dense?two-frame?stereo?correspondence?algorithms[J].International?Journal?of?Computer?Vision,2002,47(1):7-42.)等深入研究了一些典型的立體匹配算法，對(duì)各種主要方法進(jìn)行了較全面的綜述。他們把立體匹配過(guò)程概括為匹配代價(jià)計(jì)算、匹配代價(jià)聚合、初始視差計(jì)算和視差精化四步，并根據(jù)代價(jià)聚合方式把立體匹配算法劃分為局部方法和全局方法。全局方法一般有較高的匹配精度，但是效率較低；局部方法運(yùn)行速度快，易于實(shí)現(xiàn)，但是如何選擇合適的支持窗口和像素的匹配代價(jià)計(jì)算方法是個(gè)難題(參見YANG?Qing-xiong.A?non-local?cost?aggregation?method?for?stereo?matching[C].IEEE?Conference?on?Computer?Vision?and?Pattern?Recognition,2012:1402-1409.)。

大多數(shù)立體匹配算法的相似性測(cè)度都是基于像素的灰度值，即兩幅圖像中的同一特征點(diǎn)在理想光照條件下應(yīng)該具有相同的灰度值(參見王軍政,朱華建,李靜.一種基于Census變換的可變權(quán)值立體匹配算法[J].北京理工大學(xué)學(xué)報(bào),2013,33(7):704-710.)。例如灰度差絕對(duì)值和(AD)、灰度差平方和(SD)、Adapt?Weight(參見Yoon?K,Kweon?S.Locally?adaptive?support?weight?approch?for?visual?correspondence?search[J].IEEE?Transactions?on?Pattern?Analysis?and?Machine?Intelligence,2006,28(4):924-931.)、Segment?Support(參見Tombari?F,Mattoccia?S.Segmentation?based?adaptive?support?for?accurate?stereo?correspondence[C].IEEE?Pacific?Rim?Symposium?on?Video?and?Technology,2007:427-438.)等對(duì)于理想圖像能夠獲得較高精度的匹配結(jié)果，但是這些方法對(duì)于由光照變化、曝光差異、相機(jī)暗角等因素引起的圖像幅度失真非常敏感，因此難以用于真實(shí)場(chǎng)景圖像的匹配。對(duì)幅度失真不敏感的匹配代價(jià)主要有歸一化互相關(guān)(NCC)、梯度(Gradient)(參見Daniel?Scharstein.View?synthesis?using?stereo?vision.Phd?thesis,1997,23(5):98-109.)、Rank和Census變換(參見Ramin?Zabih,John?Woodfill.Non-parametric?local?transforms?for?computing?visual?correspondence[C].Proceedings?of?European?Conference?on?Computer?Vision,1994:151-158.)等。