基于复杂光照变化无关特征的稠密立体匹配技术研究.doc

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1、南京邮电大学毕业设计（论文）题目：基于复杂光照变化无关特征的稠密立体匹配技术研究专业：电子信息工程学生姓名：班级学号：B指导教师：指导单位：通信与信息工程学院日期：2011年3月5日至2011年6月8日摘要立体匹配一直是计算机视觉研究领域中的热点和难点，是双目立体视觉中的关键技术之一。为了快速实现双目立体匹配同时减少光照变化对图像的影响，实现了一种基于OSID描述子的快速稠密立体匹配算法。首先，基于图像特征快速构造每一像素点为中心的区域的特征OSID描述子，并测度水平极线上OSID的不相似性得到初始匹配成

2、本；其次，依次在水平、垂直双方向上采用测地线的自适应成本聚合策略，消除匹配特征的相似歧义，计算鲁棒匹配代价；最后，采用优胜者全选方法逐像素选取视差范围内的最优视差值。实验结果表明，该算法结构简单，计算快速高效，能够有效的提高匹配精度，得到分段光滑、精度高的稠密视差图。关键词：双目立体匹配；OSID描述子；测地线距离；不相似测度；视差值ABSTACTStereomatchingisalongactivetopicanddifficultproblemincomputervision,andisacrucia

3、ltechniqueinbinocularstereovision.AnalgorithmbasedonOSIDdescriptorisimplementedinafastandlocalperspectivetoresolvestereomatchingandreducetheinfluenceoftheimagebecauseofthechangeoflight.Firstly,weconstructregionfeatureOSIDdescriptorbasedonlocalimagefeature

4、,andcomputeinitialmatchingcostbymeasuringthedissimilarityofOSIDinthehorizontalscaneline.Secondly,geodesicsupportweightsareadoptedinthehorizontalandverticaldirectionswhicheliminateambiguityinfeaturematching.Lastly,thegivendisparityvaluesareoptimizedbythest

5、rategyofWinnerTakesAlloptimizationwithintherangeofdisparity.Theexperimentalresultsindicatethatthisalgorithmisconcise,fastandefficient.Thistechniquecanimprovethematchingaccuracyandobtainpiecewisesmooth,accurateanddensedisparitymapeffectively.Keywords:Binoc

6、ularstereomatching;OSIDdescriptor;geodesicdistance;dissimilaritymeasure;disparityvalue目录第一章绪论11.1立体视觉系统11.2立体视觉研究历史和研究现状21.2.1摄像机建模31.2.2特征提取41.2.3图像匹配41.3双目立体匹配与三维重建51.4光照条件对图像的影响51.5本文主要研究内容与组织结构6第二章稠密立体匹配的基本理论72.1视差场与深度图72.2稠密匹配的基本假设82.3稠密立体匹配方法8第三章基于序

7、空间强度分布的特征描述构造103.1序空间强度分布概述103.2OSID局部特征描述符12第四章基于区域特征的稠密快速立体匹配144.1基于OSID描述子的初始匹配代价144.2基于测地线距离的改进型自适应权重化的成本聚合144.2.1匹配窗的选取144.2.2并行双通式成本聚合154.3基于WTA的局部视差优化16第五章实验结果与讨论175.1实验流程图175.2实验数据集175.3不同聚合窗口大小下的匹配性能185.4不同相似性测度下的匹配性能205.5光照线性变化下的图像匹配225.6OSID描述符

8、参数选择23第六章总结与展望256.1算法总结256.2发展趋势25结束语27致谢28参考文献29第一章绪论视觉是人类观察世界、认知世界的重要手段，人类从外界获得的信息约有75%来自视觉系统。一般认为，人类的视觉过程是一个从感觉到知觉的复杂过程。视觉的最终目的从狭义的观点来说是要对场景作出对观察者有意义的解释和描述，而从广义的观点来看则是在上述解释和描述的基础上依据观察者的意愿进一步做出相应的行为规划或决策。随着视觉神经生理学