一种基于相位的立体匹配算法.pdf

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1、2013年第2期工业仪表与自动化装置·101·一种基于相位的立体匹配算法朱素杰，周波，刘忠艳(黑龙江科技学院计算机与信息工程学院，哈尔滨150027)摘要：立体匹配是立体视觉中最为关键的一步，对立体视觉具有举足轻重的作用。为了能快速地进行立体匹配，该文结合极线约束和同一点相位相同特性，提出了一种新的基于相位的立体匹配算法。该方法首先根据极线约束确定对应点所在极线，再根据四步相移法得到图像的包裹相位，然后根据合成频率的相位展开方法提取相位，最后在该极线上找到相位相同的对应点。实验证明，与传统的极线最小距离方法相比，大大提高了匹配速度。实验结果验证了算法

2、的有效性。关键词：立体匹配；极线约束；相位展开；合成频率；四步相移法中图分类号：TP391．41文献标志码：A文章编号：1000—0682(2013)02—0101—04Aphase-basedstereomatchingalgorithmZHUSujie，ZHOUBo，LIUZhongyan(ComputerandInformationEngineeringCollege，HeilongjiangInstituteofScienceandTechnology，Harbin150027，China)Abstract：Asthemostcritical

3、step，stereomatchinghasplayadecisiveroleonthestereovision．Ac—cordingtotheepiplastraconstraintandsamepointofthesamephase，anewphasebasedstereomatchingalgorithmisproposedinthispaper，inordertomatchfeaturepointsmoreefficiently．Itisthepolarlineofthecorrespondingpointismadebyepiplastra

4、constraint，andimagepackagephaseisgetbythefourstepphaseshiftmethod，andphaseisextractedbyphaseunwrappingmethodofsynthesizedfrequency，thencorespondingpointsofsamephasearefoundthisepiplastraconstraint．ExperimentsshowthattheFun-ningtimeofthisalgorithmismuchfasterthantheminimumdistan

5、cemethodfrompolar，andverifiedtheeffectivenessofthealgorithm．Keywords：stereomatching；epiplastraconstraint；phaseunwrapping；synthesizedfrequency；fourstepphaseshiftmethod里像素具有相同灰度的情况，这样将造成严重的多O引言义性或假目标问题。为了解决此问题，现有的立体由于立体匹配⋯是立体视觉中最重要最困难匹配算法一般分2步来解。首先是对单幅图像作的问题，也是三维重建与逆向工程的先决条件，近年预处

6、理，通过抽取图像局部结构较为丰富的描述来来一直是立体视觉领域研究的焦点。因此，研究实减少错误对应的可能性；其次是在对2幅图匹配时现立体图像之间准确快速地进行匹配对于立体视觉应用选择性规则来限制搜索空间。的发展具有重大意义。立体匹配是指根据图像特征目前，立体匹配可以分为基于特征J、基于区的计算，建立特征间的对应关系，将同一空间物体点域J、基于相位J3类方法。其中，基于特征的方法在不同图像中的映像点对应起来J。在匹配时，由仅能获得少量稀疏像素的视差值，虽精度较高，但难于光线等外部环境的影响，使得左、右图像中单个像以得到高密度的视差图；基于区域的方法当匹配

7、区素点的灰度不够稳定，很容易出现在相当大的区域域的实际像素视差值变化范围比较大时，得到的匹配结果精度不够高；而基于相位的方法使用相位作收稿日期：2012—10—26为匹配约束条件，具有环境光影响较小、匹配点密集基金项目：黑龙江省教育厅项目“基于多视几何的三维数字扫等优点，但等相位点的寻找成为相位匹配研究的描系统关键技术研究”(12523051)作者介绍：朱素杰(1987)，女，硕士研究生，研究方向为图形图难点。像三维重构。为此，该文提出了一种相位与极线约束相结合·102·工业仪表与自动化装置2013年第2期的立体匹配方法。该方法首先提取2幅图像中的几

8、展开方法来实现。何特征，利用极线约束建立初始匹配，然后根据同一1．2合成频率的相位展开方法点等相位特征进行精