基于色彩分割和非參數(shù)變換的分步立體匹配算法研究.pdf

1、立體匹配技術(shù)是三維重建的必要步驟，其準(zhǔn)確性直接決定了三維重建的效果。然而立體匹配技術(shù)面臨著難以兼顧精度與速度的問(wèn)題，并且匹配精度易受到噪聲和光照變化的干擾，難以快速地獲取高精度視差圖，因此立體匹配技術(shù)又是視覺(jué)領(lǐng)域中的難點(diǎn)之一，備受?chē)?guó)內(nèi)外學(xué)者的青睞。本文從能夠兼顧立體匹配精度和速度，提高匹配魯棒性的角度出發(fā)，以立體匹配的視差搜索策略和相似性度量函數(shù)為中心，在研究各種立體匹配的基礎(chǔ)上，將色彩分割和非參數(shù)變換引入為到基于區(qū)域的匹配算法中，提出

2、了一種快速的具有較強(qiáng)抗干擾性的分步立體匹配算法。
　　首先，在立體匹配視差搜索策略的角度入手，將色彩分割引入到立體匹配技術(shù)中，提出了一種基于色彩分割的視差約束方法，并對(duì)一定范圍內(nèi)視差進(jìn)行分步匹配的視差搜索策略。即先利用均值漂移算法分割圖像，以任意大小和形狀的分割區(qū)域?yàn)橹С执翱谶M(jìn)行初次匹配，形成視差約束；在根據(jù)視差約束結(jié)果進(jìn)行二次匹配得到稠密的視差圖。這種基于色彩分割的分步匹配技術(shù)不僅得到了較高精度的視差圖，而且大大地提高了匹配的速

3、度。
　　然后，在立體匹配相似性度量函數(shù)的角度入手，對(duì)傳統(tǒng)相似性度量函數(shù)易受到噪聲和光照變換影響的缺點(diǎn)進(jìn)行了研究，并在傳統(tǒng)非參數(shù)變換的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，提出了一種融合機(jī)制下的相似性度量函數(shù)。即先利用色彩分割結(jié)果計(jì)算基于色彩分割的匹配代價(jià)函數(shù)，再對(duì)傳統(tǒng)非參數(shù)變換過(guò)程進(jìn)行加權(quán)，最后將這兩種匹配代價(jià)函數(shù)進(jìn)行融合構(gòu)成聯(lián)合匹配代價(jià)函數(shù)。這種融合機(jī)制下的聯(lián)合匹配代價(jià)函數(shù)不僅提高了繼承了傳統(tǒng)非參數(shù)變換對(duì)光照變化的魯棒性，而且提高了視差匹配的精度。