立体视觉中的双目匹配方法研究

本文首先对已有的双目立体视觉方法进行分析和总结 ,并依所选取的匹配特征和匹配方法的不同而将其分为利用灰度图像区域间相似性、特征点相关、边界或二阶导数过零点、二值拉普拉斯图像匹配、校正透视形变、动态规划、利用区域分割的结果和立体视觉连续性原理的各种演绎等类 ;然后对用金字塔图匹配边界基元的双目立体视觉方法进行了重点探讨 ;本文还对利用基极线约束实现匹配进行详细分析与推导     

基于可控金字塔的立体图像质量评价方法

在分析和模拟人眼感知立体图像方式的基础上,提出了一种评价立体图像质量的方法。该方法结合人眼视觉特征和结构相似度算法对立体图像质量进行评价,利用可控金字塔模拟人眼视觉特性中的多通道效应,同时采用立体图像左右视图的特征点的匹配算法对立体图像的立体感进行评价。实验结果表明,该方法与主观评价结果基本一致,能够更好地反映立体图像质量及立体感。     

基于三种分辨率的立体视觉障碍物检测算法

随着汽车电子和计算机技术的深入发展,汽车主动安全系统越来越多。其中,基于立体视觉的技术应用比较广泛。但不幸的是,计算代价高一直是限制这些方法使用的因素。针对这个问题,在V视差理论的基础上,提出了一种基于三种分辨率架构的实时可靠障碍物检测方法。首先对原始立体图像进行前/背景分割,降低数据的处理量,然后对前景区建立三层高斯梯度金字塔,最后采用可变匹配搜索范围的SAD法计算立体图像的视差图。实验表明,采用这种方法可以准确、快速地提取障碍物信息。     

基于双密度双树复小波的立体匹配

立体匹配成为近年计算机视觉研究的重点,文中旨在通过研究和实验探索出一种比较理想的立体匹配算法从而提高图像立体匹配的鲁棒性.双密度双树复小波具有多分辨率、数据冗余的有限性以及平移不变性的优点,文章利用双密度双树复小波的这些优点提出一种相位匹配算法,其原理是提取多尺度的相位信息作为立体像对的匹配基元,再利用金字塔模式实现匹配.进行匹配时首先由最低分辨率的层级开始,再逐层推进,直至图层的最高级,并利用上层匹配所获得的视差结果来引导本层通道的相位匹配,形成一种多分辨率的层次匹配框架,即图像金字塔结构框架.作者利用这种方法最终达到了预期的实验效果.实验结果表明,采用此方法能够得到稠密的视差图,匹配结果精确度很高,是目前比较理想的立体匹配算法.     

新的单目立体视觉的视差图的获得方法

在立体视觉中,视差间接反映物体的深度信息,视差计算是深度计算的基础。常见的视差计算方法研究都是面向双目立体视觉,而双焦单目立体视觉的视差分布不同于双目视差,具有沿极线辐射的特点。针对双焦单目立体视觉的特点,提出了一种单目立体视差的计算方法。对于计算到的初步视差图,把视差点分类为匹配计算点和误匹配点。通过均值偏移向量（Mean Shift）算法,实现了对误匹配点依赖于匹配点和图像分割的视差估计,最终得到致密准确的视差图。实验证明,这种方法可以通过双焦立体图像对高效地获得场景的视差图。     

动态图像特征空间的立体视觉匹配算法

提出图像特征空间概率分布参数时变的立体视觉匹配问题。立体视觉匹配算法通常是针对时不变提出的。因此,对于概率分布时变的图像特征空间而言,这些方法均不能有效地实现动态立体视觉匹配。针对这一问题,提出的方法是对图像分割边缘构建动态贝叶斯网,结合贝叶斯学习并充分利用其学习所获得的图像空间概率模型变化演进的规律,得到较准确、平滑地图分割的动态结果,以此作为基元间的对应性,在边缘区域进行置信传播,实现图像的动态立体视觉匹配。     

新型图像角度匹配方法及其应用研究

探讨了一种基于机器视觉的PCB自动装配线多焊盘实时定位方法。采用多分辨率图像金字塔匹配策略,利用模板图像与待搜索图像的灰度特性,使用圆投影匹配进行初始候选匹配点的选取,得到一系列的候选匹配子图;使用SIFT算法对候选匹配子图和模板图像进行特征匹配,确定对应匹配点,消除误匹配的候选子图;根据点的模式匹配,确定大致的旋转角度,使用重采样和插值的方法计算精确的旋转角度。实验表明,该方法可以准确、实时地实现目标定位。     

Delaunay三角形模型基立体图像编码

立体图像具有2倍于普通图像的数据量,给存储和传输带来了一定的困难,因此对立体图像的压缩和编码非常重要.文中讨论了Delaunay 三角形模型基立体图像编码的各个环节,提出一种可以保持网格拓扑结构不变的视差估计方法.该方法是一个三步迭代过程:首先利用迭代块匹配算法得到较精确的匹配结果;然后利用迭代多边形匹配算法对得到的匹配结果进行优化,使得一些三角形的预测误差最小;最后删除掉视差不可靠的节点.利用变长编码来编码网格节点和视差矢量,并对残差图像利用DCT进行编码.实验结果表明,与基于块的传统编码方法和其他网格匹配算法相比,该方法在获得较高压缩比的同时,解码图像亦具有较高的主客观质量.     

用金字塔图法匹配边界图象的三眼立体视觉方法

本文在分析了双眼立体视觉面临的本质困难之后，提出了用金字塔图法匹配特征基元的三眼立体视觉方法，这种方法由于建筑在透视投影几何原理的稳固基础上，无须任何先验限制，也不以图象相似性为基础，故可较好地解决精度与匹配难度的矛盾，且运用金字塔图法进行匹配传播使在保证精度的基础上，匹配速度大大提高，对计算机人工图象的匹配结果表明，误匹配率几乎为零，且有较高的匹配速度和精度。     

一种利用动态规划和左右一致性的立体匹配算法

立体匹配是计算机视觉领域研究的一个重要课题,为了得到准确、稠密的视差图,提出了一种利用动态规划和左右一致性的立体匹配算法。该算法首先分别以左、右图像为基元图像,计算各自的视差空间图像,在视差空间图像上利用动态规划,计算得到左视差图和右视差图;然后通过使用左右视差图之间的一致性关系,消除误匹配点,得到较为准确的部分视差图;最后利用视差图的顺序约束关系,给出未匹配视差点的搜索空间计算方法,并利用一种简单有效的方法来计算这些点的视差值。在一些标准立体图像对上所做的实验结果表明,该算法效果良好。     

一种改进的区域双目立体匹配方法

双目立体匹配是机器视觉中的热点、难点问题。分析了区域立体匹配方法的优缺点,提出了改进的区域立体匹配方法。首先,采集双目视觉图像对对图像对进行校正、去噪等处理,利用颜色特征进行图像分割,再用一种快速有效的块立体匹配算法对图像进行立体匹配。然后,在匹配过程中使用绝对误差累积(SAD)的小窗口来寻找左右两幅图像之间的匹配点。最后,通过滤波得到最终的视差图。实验表明:该方法能够有效地解决重复区域、低纹理区域、纹理相似区域、遮挡区域等带来的误匹配问题,能得到准确清晰的稠密视差图。     

图像立体匹配研究进展

图像的立体匹配一直是立体视觉的研究重点.首先简要介绍了立体匹配方法及其分类,归纳了立体匹配中的各种约束条件和相似性测度函数;然后总结了局部匹配算法和全局匹配算法的特点,并结合对象的三维重建问题重点分析了全局匹配算法中的动态规划算法、图割法和置信度传播算法;最后对立体匹配研究面临的主要问题给出了一些建议.     

一种用于立体图像匹配的改进稀疏匹配算法

立体匹配有着广泛的应用前景,是计算机视觉领域的研究热点。立体匹配是立体视觉中最为关键和困难的一步,它的目标是计算标识匹配像素位置的视差图。文中提出的立体匹配算法基于置信传播（Belief Propagation,BP）。左图像首先经过非均匀采样,得到一个内容自适应的网格近似表示。算法的关键是使用基于置信传播的立体匹配算法,匹配稀疏的左图像和右图像得到稀疏视差图。通过左图像得到网格,稀疏视差图可以经过简单的插值得到稠密视差图。实验结果表明,该方法与现有稀疏立体匹配技术相比在视差图质量上平均有40％的提高。     

Case study: stereo vision experiments with multi-core software API on embedded MPSoC environments

Markov random field models provide a robust formulation of low-level vision problems. Among all these problems, stereo vision remains the most investigated field. The belief propagation (BP) method provides accurate result in stereo vision problems. However, the algorithm remains slow for practical use. This paper describes a case study on the parallelization of belief propagation for stereo matching using the ??Multi-core Software APIs?? (MSA) on embedded MPSoC environments. MSA is a library-based middleware providing an asynchronous remote procedure call (RPC) mechanism. It supplies a function-offloading programming model to hide the underlying interprocessor communication and configuration detail from programmers. Furthermore, MSA provides a set of stream-specific APIs for supporting a streaming-function remoting mechanism on heterogeneous multi-core architectures. Our experiments shows that the BP method for stereo matching can be adapted from a single core program to a multi-core one for embedded MPSoC environments rapidly.     

基于SIFT特征描述子的立体匹配算法

目前,立体匹配是计算机视觉领域最活跃的研究课题之一。为了克服传统的局部特征匹配算法对噪声和图像灰度的非线性变换敏感的缺点,本文提出了一种新的基于SIFT(Scale Invariant Feature Transform)特征描述子的立体匹配算法。该算法利用图像梯度信息,构造基于三维梯度方向直方图的SIFT特征描述子作为区域特征描述符,通过立体视觉理论中的极线约束将匹配特征的搜索空间从二维降到一维,最后以基于特征描述子欧氏距离的最近邻匹配得到匹配结果。实验结果表明,该方法匹配精度高,对图像灰度的非线性变换比较鲁棒,可以应用于对匹配算法鲁棒性要求比较高的立体视觉系统中。     

一种行星车视觉系统立体匹配算法

针对行星车视觉导航系统,提出一种立体匹配算法。使用Census变换得到一组二进制码流,通过色彩权重和距离权重完成权重计算,采用双通道的方法累加匹配代价。实验结果表明,该算法在时钟频率为100 MHz的情况下,每秒可处理2幅23帧左右的图像,平均误匹配率低于6%。     

动态噪声影响的移动视觉立体匹配算法

为解决移动视觉系统的动态噪声问题,提出了一种可适应动态噪声的立体匹配算法。对视觉图像进行分割,利用Kalman滤波算法估计噪声对图像分割的影响,并以此动态调整分割精度,以分割边缘特征点作为基元利用置信度传播(belief propagation,BP)算法提取出边缘特征点视差,最后根据特征点视差统一对分割区域进行赋值,得出最终视差图。实验结果表明,该算法不仅符合移动视觉系统的动态实时性要求,而且能适应动态噪声影响,得出精度较高的立体匹配结果。     

基于MRF和颜色空间的立体图像匹配算法

为了提高立体图像匹配的效率和准确度,对基于马尔可夫随机场（Markov Random Fields,MRF）的立体图像匹配算法进行改进,提出一种基于MRF和颜色空间的立体图像匹配算法。该算法利用颜色距离构建匹配代价函数,以充分利用彩色图像中的颜色信息,并采用加速的信度传播算法进行能量最小化。分别利用灰度信息、RGB信息、HSI信息进行立体匹配实验。实验结果表明,改进后的算法能加快收敛,降低误匹配率。