基于立體匹配的三維重構(gòu)算法研究.pdf

1、三維重構(gòu)技術(shù)在工業(yè)測量、人臉識別、醫(yī)學(xué)診療等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。在各種三維重構(gòu)技術(shù)中，雙目立體視覺作為一種被動式的三維測量技術(shù)，以其實現(xiàn)方式靈活、對環(huán)境要求低、價格低廉等優(yōu)點而廣受重視。本文對雙目立體視覺的核心技術(shù)--立體匹配進行了深入的研究，結(jié)合現(xiàn)有算法提出了兩種實用的三維重構(gòu)算法：
　　1.提出了一種基于控制點的分段動態(tài)規(guī)劃算法。該算法首先利用Harrs算子提取特征點，然后采用一種Rank變換和自適應(yīng)窗口相結(jié)合的算法對特征點進

2、行匹配，再利用左右一致性校驗方法去除稀疏匹配中的誤匹配，在此基礎(chǔ)上提出一種改進的動態(tài)規(guī)劃算法進行全局稠密匹配，一方面利用特征點對水平掃描線進行分段，使能量聚合的路徑不穿過視差發(fā)生跳變的區(qū)域，路徑的優(yōu)化有效改善了傳統(tǒng)動態(tài)規(guī)劃算法的條狀瑕疵問題；另一方面利用具有高可信度的控制點匹配結(jié)果縮小稠密匹配的候選視差范圍，顯著提高了匹配的準確度。
　　2.提出了一種具有選擇性的置信度傳播立體匹配算法。首先利用均值漂移算法對彩色圖像分割，在一定區(qū)

3、域內(nèi)有效聚合可能具有相似視差的像素，再通過自適應(yīng)權(quán)重算法計算匹配代價并獲取初始視差圖，避免了較困難的鄰域窗口構(gòu)建過程，在此過程中采用一種類似線性插值的方法計算不同圖像中兩像素的差異度，提高了對采樣噪聲的魯棒性，最后利用匹配代價可信度檢測和左右一致性校驗將初始匹配結(jié)果按照可靠度分類，并在全局優(yōu)化的過程中分別通過可靠度分類和圖像分割結(jié)果來指導(dǎo)置信度傳播方向和范圍的選擇，有效改進了能量優(yōu)化的路徑。
　　基于上述匹配算法，實現(xiàn)了完整的三維