立體匹配技術(shù)的研究及其硬件化實(shí)現(xiàn).pdf

1、雙目立體視覺由于直接模擬人類雙眼視覺的生理結(jié)構(gòu)，它是三維場(chǎng)景下深度信息提取的重要技術(shù)手段，近年來，隨著立體匹配算法研究的深入以及FPGA、ASIC等硬件技術(shù)的發(fā)展，其廣泛運(yùn)用于機(jī)器人導(dǎo)航、無人機(jī)定位以及三維測(cè)量中。立體視覺中的關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)在于立體匹配，本文重點(diǎn)研究了如何提高立體匹配的準(zhǔn)確率以及基于硬件平臺(tái)的稠密視差計(jì)算，主要研究內(nèi)容包括:
　　在研究了立體視覺中傳統(tǒng)的局部立體匹配——自適應(yīng)支撐權(quán)重(ASW)算法的基礎(chǔ)上，提出了一種

2、基于顏色內(nèi)相關(guān)和自適應(yīng)支撐權(quán)重的立體匹配算法。為了反映像素點(diǎn)間的微小差異，設(shè)計(jì)了像素點(diǎn)的自定義顏色內(nèi)相關(guān)特征描述，并結(jié)合顏色相似性、歐式距離相似性重新定義了自適應(yīng)權(quán)重的匹配代價(jià)關(guān)系;在代價(jià)聚合中，對(duì)匹配點(diǎn)先進(jìn)行改進(jìn)的rank變換，再進(jìn)行初始視差值計(jì)算，從而消除光照和噪聲對(duì)匹配結(jié)果的影響;最后通過多步視差優(yōu)化來進(jìn)一步提高匹配結(jié)果的準(zhǔn)確率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法比傳統(tǒng)的ASW算法具有更高的匹配準(zhǔn)確率。
　　基于特征點(diǎn)的立體匹配算法研究中

3、，關(guān)鍵技術(shù)的難點(diǎn)在于圖像特征點(diǎn)的提取和定位，以紅藍(lán)彩色圓盤作為靶標(biāo)，提出了一種新型的快速角點(diǎn)檢測(cè)算子，通過對(duì)彩色圓盤進(jìn)行顏色分離，獲得具有強(qiáng)對(duì)比度和對(duì)稱性的灰度圖像;利用新型對(duì)稱算子計(jì)算出每個(gè)點(diǎn)的響應(yīng)值，獲得具有獨(dú)特性和強(qiáng)魯棒性的特征點(diǎn)，最后通過MATLAB軟件仿真和基于FPGA的硬件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，證明了該方法易于硬件化實(shí)現(xiàn)，對(duì)特征角點(diǎn)提取的準(zhǔn)確性高、抗造性能好且計(jì)算速度較快。
　　針對(duì)局部立體匹配算法在PC端上難以實(shí)時(shí)處理的問題，設(shè)