[發明專利]一種基于鄰域信息約束與自適應窗口的立體匹配方法

在審

• 申請號: 202011190901.3
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112308897A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 顧寄南;余雪飛;黃則棟;李書偉
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G06T7/593
• 分類號: G06T7/593
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于鄰域信息約束與自適應窗口的立體匹配方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：輸入圖像；

S2：自適應權重代價計算與代價融合；

S3：自適應窗口代價聚合；

S4：視差計算與優化；

S5：最終視差圖。

2.根據權利要求1所述的基于鄰域信息約束與自適應窗口的立體匹配方法，其特征在于，步驟S1中輸入圖像為輸入左相機和右相機拍攝的圖像，分別為左圖像和右圖像，設定其中一個為參考圖像，另一個為目標圖像；根據左圖像、右圖像建立初始局部匹配窗口。

3.根據權利要求1所述的基于鄰域信息約束與自適應窗口的立體匹配方法，其特征在于，步驟S2中自適應權重代價計算與代價融合具體包括計算初始代價值和代價融合；

其中，計算初始代價值的步驟為：計算窗口內所有像素的均值，中心像素重新賦值和利用Census算法計算匹配代價值；

代價融合的步驟為：區分平滑區域與非平滑區域，建立代價融合模型，按Census方法計算加權后的代價值和匹配代價融合。

4.根據權利要求3所述的基于鄰域信息約束與自適應窗口的立體匹配方法，其特征在于，區分平滑區域與非平滑區域的方法：計算窗口內像素與中心像素的灰度差絕對值，將其與給定的閾值進行比較，如果大于閾值的個數超過總數的1/3，則認定為非平滑區域；反之則認為是平滑區域。

5.根據權利要求1所述的基于鄰域信息約束與自適應窗口的立體匹配方法，其特征在于，步驟S4中視差計算與優化方法：采用WTA算法計算最優視差；采用左右一致性原則，找到遮擋區域的誤匹配點，找到誤匹配點后，再利用鄰點法，以誤匹配為中心，找出距離誤匹配點最近的正確匹配點，將正確匹配點的視差值作為遮擋點的視差值。

6.根據權利要求1所述的基于鄰域信息約束與自適應窗口的立體匹配方法，其特征在于，步驟S3中自適應窗口代價聚合采用四約束自適應窗口構建法。

7.根據權利要求3所述的基于鄰域信息約束與自適應窗口的立體匹配方法，其特征在于，計算初始代價值中：

中心像素重新賦值計算的方式為：

其中，P_Center-中心像素最新的賦值，P_C-原始中心像素的值；P_Average-素值的平均值；

利用Census算法計算匹配代價值公式為：

利用Census算法計算匹配代價值，判斷支持窗口內周圍像素與中心像素的大小，如果大于中心像素則記為1，反之則標記為0；其中，C_Census-計算的Census代價；P_Center-窗口中心像素，P′-周圍像素；W(u，v)-中心像素所在的支持窗口，λ-得到的二進制字符串；P_Center-中心像素最新的賦值。

8.根據權利要求3所述的基于鄰域信息約束與自適應窗口的立體匹配方法，其特征在于，代價融合中：

自適應權重計算方式為：

其中，w_pq-各個鄰域像素的權重；β-空間控制參數；l_x，l_y分別為中心像素p與像素q的橫向、縱向距離；I_pm-中心像素p點加權后的參考像素值，W-窗口內所有權重之和；N_p表示中心像素所在支持窗口，I_q-q點像素值。