月面環(huán)境的立體視覺稠密匹配算法研究.pdf

1、月球表面探測中，基于巡視器的月面探測技術可以代替人類在月面進行近距離觀測和執(zhí)行科學探測任務，是目前公認的月面及深空星球探測技術中最為有效的技術途徑。獲得直觀、準確、完整的月面環(huán)境信息以及與月面巡視器之間的相對位置關系，立體視覺環(huán)境三維建模系統(tǒng)成為環(huán)境感知的關鍵技術。
　　在上述環(huán)境背景下，本文以立體視覺稠密匹配算法為核心研究對象，結合月球表面這個特殊環(huán)境，從保持技術一致性的角度出發(fā)，對獲取高精度月球表面三維影像信息進行了深入研究。

2、
　　在立體視覺稠密匹配中，提出了一種基于月面環(huán)境的立體視覺稠密匹配算法。該算法通過計算原圖像的本征圖像，進行光照一致性預處理，有效地改進了光照造成的影響；其次，通過改進 MNCC像素點之間的相關性計算，采用 RGB三元組進行色彩相似度概率約束，改進BP算法，在消息通過平行迭代向各個方向進行傳播過程中，同時攜帶了色彩相似度能量信息和平滑度能量信息，有效減小了不連續(xù)區(qū)域和遮擋帶來的影響；最后，根據(jù)獨立連通區(qū)域通常具有相似紋理特征和視

3、差一致性的約束條件，通過采用 Mean Shift圖像分割算法，在每個區(qū)域內采用自適應閾值函數(shù)的優(yōu)化方法，該方法通過統(tǒng)計每個區(qū)域內的所有視差值，采用每個像素點對該區(qū)域內所有視差值均值的比值進行動態(tài)的自適應，對月面這種具有特殊弱紋理和高相似度紋理的特性，達到了很好的效果。
　　在三維重建過程中，本文通過簡單介紹一下標定原理，采用簡單、快捷、高精度地 GML相機標定軟件，對圖像進行標定，得到對應圖像的內、外參數(shù)。根據(jù)已經獲得的相機內參

4、和外參，求得圖像中每個像素點對應另一幅圖像中的極線，通過在極線上搜索對應匹配點，大大降低了匹配過程中算法的時間復雜度。同時，利用這些標定參數(shù)，結合匹配過程中得到的精細視差值，計算圖像中每個像素點對應在空間中的三維坐標值，最后，利用OpenGL進行紋理映射，得到基于月面環(huán)境下的三維重建地形圖。
　　實驗結果表明，本文的算法不僅在時間上高效，而且，在恢復效果上，也同時滿足了特殊的月面環(huán)境和普通光照下的室內外環(huán)境，有利地證實了本文算法的