立體匹配及中間視合成技術(shù)研究.pdf

1、立體視覺(jué)是一門交叉學(xué)科，雖然已經(jīng)有了20多年的研究歷史，但是無(wú)論在視覺(jué)生理的角度，還是在實(shí)際應(yīng)用方面來(lái)看，仍然處在十分不成熟的階段。本文主要對(duì)立體匹配算法和基于立體匹配的中間視合成技術(shù)進(jìn)行了較深入的研究。 論文首先概括的介紹了立體匹配技術(shù)的理論基礎(chǔ)，雙目平行攝像機(jī)系統(tǒng)下視差與深度的關(guān)系、立體匹配常用的約束條件以及所要用到的一些圖像處理方面的基本理論。 接著，本文從初始匹配代價(jià)的計(jì)算、匹配窗口大小及形狀的選取、視差計(jì)算、視

2、差優(yōu)化四個(gè)方面對(duì)基于局部信息的匹配算法進(jìn)行了討論，在此基礎(chǔ)上，提出了一種基于圖像分割和自適應(yīng)權(quán)重的立體匹配算法，該算法首先對(duì)立體圖像對(duì)進(jìn)行過(guò)分割，統(tǒng)計(jì)各個(gè)分割塊的信息。接著進(jìn)行以分割塊為單位的基于塊的立體匹配，獲取初始的視差圖，根據(jù)初始的視差圖縮小每個(gè)像素的視差搜索范圍。然后，它利用像素之間的顏色相似性和分割塊的信息計(jì)算每個(gè)像素的權(quán)重，進(jìn)行視差的重計(jì)算，在計(jì)算視差時(shí)，它根據(jù)平滑性約束和塊信息進(jìn)行跳躍式的像素匹配。最后，根據(jù)該算法本身的特

3、點(diǎn)，除了利用一致性約束和中值濾波，本文把直方圖技術(shù)引入視差優(yōu)化的步驟中。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該算法不僅運(yùn)算量比原有的基于自適應(yīng)權(quán)重的算法有了很大的降低，而且算法性能也得到了一定程度的提高。 此外，本文還提出了一種基于視差估計(jì)(立體匹配)的中間視合成算法。該算法主要分為視差估計(jì)和視圖插值兩個(gè)部分。在視差估計(jì)部分，該算法采用迭代的置信傳播算法，提出了一種利用顏色距離來(lái)自適應(yīng)設(shè)置能量函數(shù)平滑項(xiàng)截?cái)嘀档姆椒?。?shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該設(shè)置平滑項(xiàng)截?cái)嘀档?/p>

4、方法，能夠避免視差圖的過(guò)渡平滑，而且可以提高匹配的正確率。在視圖插值部分，提出了一種基于區(qū)域劃分的視圖插值策略。它首先根據(jù)強(qiáng)弱一致性約束條件，把匹配圖像分成半遮擋區(qū)域、一致區(qū)域和模糊區(qū)域，與此同時(shí)，進(jìn)行遮擋區(qū)域的補(bǔ)償，然后根據(jù)各個(gè)區(qū)域本身的特點(diǎn)采用不同的方式進(jìn)行線性插值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該中間視合成算法都能夠合成具有照片感的虛擬視圖，殘差主要出現(xiàn)在圖像中對(duì)象的邊緣區(qū)域即視差不連續(xù)區(qū)域。 文章最后對(duì)本文的工作進(jìn)行了總結(jié)，并對(duì)下一步的