基于最优斜面参数估计的局部立体匹配算法.pdf

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1、第43卷第3期红外与激光工程2014年3月Vo1．43NO．3InfraredandLaserEngineeringMar．2014基于最优斜面参数估计的局部立体匹配算法曹晓倩1,2，马彩文(1．中国科学院西安光学精密机械研究所，陕西西安710119；2．中国科学院大学，北京100049)摘要：针对传统局部匹配算法在斜面场景匹配中所表现出的“阶梯效应”，提出了一种基于最优斜面参数估计的局部立体匹配算法。该算法首先为每一个像素随机地分配一组斜面参数，然后以新的斜面参数所定义的支撑域下当前像素的匹配代价是否减小为准则，迭代地进

2、行斜面参数的“邻域传播一单点优化”过程，并最终使得计算结果收敛到最优斜面，同时估计得到稠密的亚像素级视差。通过对典型斜面场景图像和Middlebury标准测试图像对的匹配实验表明，文中算法在将对普通场景的匹配效果保持在当前先进水平的同时，对斜面场景的匹配消除了“阶梯效应”，且匹配率代表了局部匹配的先进水平。关键词：图像处理；立体匹配；斜面估计；阶梯效应中图分类号：TP391．4l文献标识码：A文章编号：1007—2276(2014)03—0973—06Bestslant-planeestimationbasedstereo

3、matchingalgorithmCaoXiaoqian，MaCaiwen(1．XianInstituteofOpticsandPrecisionMechenics，ChineseAcademyofSciences，Xian710119，China2．UniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China)Abstract：Anovelstereomatchingalgorithmbasedonbestslant-planeestimationwasproposed

4、inthispaperinthepurposeofeliminating”stair-casing”whichshowedupfrequentlyintheslantscenematchingprocesswherethewindow-basedmatchingalgorithmwasused．Inthisprocedure，aslantparametervectorwasrandomlyattributedtoeverypixelinthereferenceimagefirstly，then，thosevectorswe

5、reiterativelypropagatedbetweenneighborpixelsfollowedbyarecursivelyslant—。planeparameterrefinementprocessforeachpixelsintheprincipleofwhetheralowercostcouldbegotunderthenewslant——planeparametervectors，untiltheparametervectorswereconvergedtothebestslant—planeparamet

6、ervectorswhileasub-pixeldisparitywasgotforeachpixelinthereferenceimage．Experimentresultsindicatetheeffectivenessofthealgorithm，theperformanceofthealgorithmontheslantsceneisrankedontopofthosestate-of—artalgorithmwhichisrelativelyclosetothealgorithmproposedhere．whil

7、etheperformanceonthenormalsceneiscomparablewiththestate—of—artalgorithm．Keywords：imageprocessing；stereomatching；slantplaneevaluation；stair—casing收稿日期：2013-07-12：修订日期：2013—08—10基金项目：国家863高技术研究发展计~(2010AA7080302)作者简介：曹晓倩(1986一)，女，博士生，主要研究方向为立体视觉。Email：littlegrass060

8、6@163．tom导师简介：马彩文(1965一)，男，研究员，博士生导师，主要从事图像处理、目标跟踪方面的研究工作。Email：cwma@opt．ac．cn974红外与激光工程第43卷境，又引入了自适应三维斜面支撑域理论，来求解对0引言应于每一个像素的最优斜面，同时，获取亚像素级视差。最后，采用图像处理