区域划分与视差估计结合的控制点立体匹配方法.pdf

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1、仪器仪表／检测／监控现代制造工程(ModemManufacturingEngineering)2015年第9期区域划分与视差估计结合的控制点立体匹配方法+林俊义，江开勇，卢炜良，黄常标，刘斌(华侨大学厦门市数字化视觉测量重点实验室，厦门361021)摘要：针对控制点立体匹配的速度与准确性问题，提出了一种区域划分与视差估计结合的控制点立体匹配方法。该方法采用立体校正的方法对左、右图像进行立体校正，使得左、右图像上的对应控制点处于图像的同一行上，大大减少了立体匹配的搜索范围；采用迭代拟合的方法精确定位控制点的圆心；利用投影编码图案对测量视场范围进行划分，通过视差估计的约束减少所需投影图像数目。

2、实验结果表明，该方法无需编码控制点，只需3张编码图案即可快速、准确地完成控制点的立体匹配，并具有很强的可变性以满足实际需求。关键词：立体匹配；立体校正；区域划分；视差估计中图分类号：TP391．4文献标志码：A文章编号：167l_3133(2015)09----0104-----05StereomatchingofcontrolpointbasedonregiondivisionanddisparityestimationLinJunyi，JiangKaiyong，LuWeiliang，HuangChangbiao，LiuBin(XiamenKeyLaboratoryofDistalVis

3、ionMeasurement，HuaqiaoUniversity，Xiamen361021，Fujian，China)Abstract：Toresolvetheproblemoflowspeedandveracityofthecontrolpointstereomatching，amethodbasedonthecombina-lionofregiondivisionanddisparityestimationwasputforward．First，theleftandfightimagesarerectified，SOthematchingpointswouldlocateatthesa

4、nleimagemwandthesearchrangeofstereomatchingWasreduceddramatically．ThecenterofcontrolpointCanbelocatedbyitemtivefittingmethodprecisely．ThemeasuringfieldWasdividedbyprojectioncodingimage，throughthedis-parityestimationconstraintstoreducetherequirednumberofprojectionimages．Themeasuringexperimentresets

5、indicatedthatthismethodCancompletethecontrolpointsstereomatchingquicklyandexactlywithoutcodedcontrolpoints，itonlyneedsthreeimagpandhasstrongflexibility．Keywords：stereomatching；stereorectify；regiondivision；disparityestimation0引言结构光视觉测量方法具有高精度、高效率、全场性、非接触及无损性等优点，被公认为是最有生命力和发展前景的三维测量方法之一，在飞机、汽车、船舶、模具

6、、娱乐及生物医学等行业有广泛的应用需求⋯。然而，受到设备测量范围和视场的限制，一次测量只能获得局部区域的三维点云数据，因此需采用分区域测量，然后将各子区域的点云数据拼接起来才能得到完整的模型。目前，常用的拼接方法可以分为三类：1)通过数据后处理的方法，如最近点迭代(Itera—tiveClosestPoint，ICP)及其改进算法【2刮来完成数据的拼接；2)通过机械机构或中介的方法来获得各测量数据之间的坐标转换关系【4别；3)通过粘贴标志点作为控制点来实现多视角数据的拼接∞刁J。其中基于标志点的拼接方法适用范围广，得到了广泛的关注。该方法一般采用编码标志点与非编码标志点相结合，利用光束法平

7、差获得全局控制点，测量设备只获得局部控制点；再在全局控制点中查找局部控制点的对应点以完成坐标转换。由此可见，拼接的精度完全依赖于控制点三维坐标的获取精度。在双目结构光视觉测量系统中，局部控制点的获取是通过双目立体视觉原理实现的，因此控制点图像坐标的精确定位号陕速准确的立体匹配是关键技术。·国家科技支撑计划项目(2012BAFl2815)；福建省科技计划重点项目(2008H0085)；福建省自然科学基金项目(2013J01