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基于多尺度分析的快速相位立体匹配
引用本文:蔡超,刘文波,郑祥爱,孟繁昌,张滋黎,周维虎,李亚杰.基于多尺度分析的快速相位立体匹配[J].半导体光电,2020,41(6):870-874, 878.
作者姓名:蔡超  刘文波  郑祥爱  孟繁昌  张滋黎  周维虎  李亚杰
作者单位:南京航空航天大学 自动化学院, 南京 211100;高速载运设施的无损检测监控技术工业和信息化部重点实验室, 南京 211100;中国科学院微电子研究所, 北京 100029;中国科学院微电子研究所, 北京 100029;中国科学院大学, 北京 100049;北京信息科技大学 仪器科学与光电工程学院, 北京 100192
基金项目:国家重点研发计划项目(2019YFB2006700,2018YFB2003304);国家自然科学基金项目(61871218);北京信息科技大学2019年度“实培计划”项目.通信作者:张滋黎 E-mail:zhangzili@ime.ac.cn
摘    要:基于相位的立体匹配是双目投影光栅相位法中的重要步骤,但传统的相位匹配方法在处理高分辨率图像时因存储空间大大增加,难以达到匹配速度与精度的平衡。文章提出了一种基于多尺度分析的快速相位立体匹配算法,采用分层匹配的策略,对预处理后的左右绝对相位图进行降采样以生成图像金字塔,利用低分辨率的视差匹配结果以预测下一层视差,以此降低下层高分辨率图像的视差搜索范围,达到匹配速度与精度的平衡。实验结果表明,所提算法在保证精度的情况下能有效提升相位立体匹配速度,实现高分辨率相位图快速准确的立体匹配。

关 键 词:投影光栅相位法    相位立体匹配    高分辨率    多尺度分析    三维重建
收稿时间:2020/6/7 0:00:00

Fast Phase-based Stereo Matching Based on Multi-scale Analysis
CAI Chao,LIU Wenbo,ZHENG Xiangai,MENG Fanchang,ZHANG Zili,ZHOU Weihu,LI Yajie.Fast Phase-based Stereo Matching Based on Multi-scale Analysis[J].Semiconductor Optoelectronics,2020,41(6):870-874, 878.
Authors:CAI Chao  LIU Wenbo  ZHENG Xiangai  MENG Fanchang  ZHANG Zili  ZHOU Weihu  LI Yajie
Abstract:Phase-based stereo matching (PSM) is a vital step in binocular structured light measurement, but the traditional PSM method is difficult to strike a balance between speed and accuracy due to the greatly increased storage space when processing high-resolution images. In this paper, an image pyramid model is introduced and a phase-based stereo matching algorithm based on multi-scale analysis is proposed. With a layered matching strategy, the preprocessed left and right absolute phase maps are down-sampled to generate an image pyramid and high-resolution disparity maps are predicted by up-sampling low-resolution disparity maps to narrow the disparity range. Experimental results indicate that the proposed algorithm can greatly improve the phase-based stereo matching speed while ensuring the accuracy and can achieve fast and accurate stereo matching of high-resolution images.
Keywords:fringe projection profilometry  phase-based stereo matching  high resolution  multi-scale analysis  3D reconstruction
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