一种改进的基于区域增长的稠密立体匹配算法.pdf

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1、118传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2013年第32卷第lO期一种改进的基于区域增长的稠密立体匹配算法陈友庆，袁建英r，李柏林，王琼(1．西南交通大学机械工程学院，四川成都610031；2．昆明学院自动控制与机械工程学院，云南昆明650214)摘要：针对传统区域增长稠密匹配算法存在匹配效率低、误差大的问题，提出一种改进的区域增长稠密匹配算法。首先以BRISK特征点作为区域增长的种子点，采用纹理图像降低不同视角下图像局部光照不均对匹配的影

2、响，再通过方向性约束与极线距离约束准则减小自适应搜索窗范围。实验表明：所提出的算法较传统算法有更高的匹配精度、更大的匹配范围。关键词：区域增长；纹理图像；BRISK特征；极线；立体匹配中图分类号：TP391．41文献标识码：A文章编号：1000-9787(2013)1O-0118-03A▲nI●mproved'Ic1Iensest·ereomat·chll●ngalgori●t·hlmbased0nregiongrowmgCHENYou—qing，YUANJian—ying’，LIBai-lin

3、，WANGQiong(1．SchoolofMechanicalEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China；2．SchoolofAutomaticControlandMechanicalEngineering，KunmingUniversity，Kunming650214，China)Abstract：Aimingatproblemoflowmatchingeficiencyandlargeerrorofdensester

4、eomatchingalgorithmbasedontraditionalregiongrowing，animproveddensestereomatchingalgorithmispresentedbasedonthetechniqueofregiongrowing．Firstly，BRISKfeaturepointsareconsideredtobetheseedpointsofregiongrowing，andtextureimagesareusedtoreducetheimpactofv

5、aryingilluminationinlocalareaindifferentperspectivesviews，thentheconstraintcriterionofdirectionandepipolarlinedistanceisaddedtonarrowtherangeoftheadaptivesearchingwindow．Experimentdemonstratesthatthealgorithmhashighermatchingprecisionandwidermatching

6、rangethantraditionalone．Keywords：regiongrowing；textureimage；BRISKfeature；epipolarline；stereomatching0引言程自动终止。为此，KanadeT提出了自适应窗口模型⋯，图像稠密匹配是通过计算机找到2幅或多幅图像间尽利用视差方差信息和灰度方差计算视差的置信度来调节窗可能多对应点的过程，匹配结果对于三维重建的质量有十口大小。但是，窗口形状仅限矩形，计算复杂度较高。在此分重要的意义。当前的稠密匹配算法大致可分

7、为基于全局基础上，文献[2]做了适当改进，提出窗口代价函数来生成的立体匹配算法和基于区域的立体匹配算法。与传统的基具有视差自适应的最佳搜索窗，算法对于视差不连续和遮于全局的各点独立计算相比，基于区域增长的立体匹配算挡区域均有良好的适应性。此外，邓志燕等人利用校准法利用连续性和对极几何约束大大提高了稠密匹配的效后的立体像对，认为扫描线与对极线重合，搜索窗由二维缩率。其优点是计算简单，且匹配过程不须要进行图像矫正。小为一维对极线。对极线的引人大大提高了搜索的效率，对于区域增长立体匹配算法，如何消除局

8、部区域光照匹配质量也得到提升。但是，校准过程依赖于精确的对极不均导致的灰度异常和如何确定最佳支持邻域(搜索窗)几何估计，对如微振动等外部实验环境尤其敏感，易导致摄是其中最为关键的问题。传统意义下的搜索窗位于一个以像机标定误差。种子点为中心的矩形区域内，但是，固定窗口增长策略对于由于观测条件的不确定性可能导致极线偏差，本文提不同纹理区域的适应度很低，导致在纹理稀疏区域增长过出极线距离约束准则，最大限度地避免了因极线误差导致收稿日期：2013-03-26基金项目：四川省科技支撑计划资助项目(2012