基于并行處理的實時立體匹配算法研究.pdf

1、視覺系統(tǒng)是機器人技術發(fā)展的重要領域之一,其作用等同于人類的視覺感官,能為軀體控制提供大量光學信息,是機器人重要的傳感系統(tǒng)和外界環(huán)境信息來源。雙目視覺系統(tǒng)能夠從一對共極線的平行圖像中得到成對平面圖像的深度信息,經(jīng)過處理恢復出三維地形信息的全貌。由雙目視覺系統(tǒng)得到的三維地形信息,可以進行機器人行走的路徑規(guī)劃導航,并從規(guī)劃好的路徑通過逆運動學求解出機器人各關節(jié)的運動軌跡,從而完成機器人的控制功能。
　　立體匹配技術是雙目視覺系統(tǒng)進行三維

2、重建的關鍵技術,其特點為計算量大,算法精度與速度相互制約,對實際場景變化魯棒性差。圖像具有數(shù)據(jù)存儲內(nèi)存消耗大,單像素存儲方式一致的特點,根據(jù)其存儲特點提出一套基于CUDA的并行圖像處理算法,該方法包含原始圖像采集的加速存儲、讀取和預處理及基于視差空間的立體匹配算法。
　　通過研究傳統(tǒng)的立體匹配算法,借鑒局部匹配代價聚合方法的速度優(yōu)勢和基于分割的全局方法精度優(yōu)勢,根據(jù)GPU硬件并行計算原理設計了一種基于特征點的貝葉斯后驗分布視差估計

3、模型和變十字自適應支撐權重視差填充方法,前者根據(jù)Sobel二次濾波得到的特征點,構建基于特征點的視差空間,使用貝葉斯后驗分布模型對其它像素點在視差空間中進行視差值估計;后者對前者排除的像素點進行二次估計,得到填充區(qū)域視差值。
　　利用GPU單元處理并行數(shù)據(jù)的運算能力對預處理及立體匹配圖像處理算法進行提速,達到實時的效果。為在提高算法速度的同時保證精度,還對部分算法做出改進,調(diào)整關鍵參數(shù),使之達到更好的效果。在該雙目視覺算法的基礎上