基于导向滤波的立体匹配算法
2018-05-07黄超凡张鹏博
现代计算机 2018年9期
黄超凡,张鹏博
(四川大学计算机学院,成都 610065)
0 引言
立体匹配是计算机视觉中的重要问题,视差图可广泛用于三维重建、自动驾驶等三维应用。它的输入是一对经过图像矫正的两幅图像,输出是两幅图像中场景同名点的视差图(沿水平方向的位移),视差图一般用一幅灰度图表示。由于光照影响,相机参数不同,图像噪声以及遮挡和无纹理区域等因素,建立同名点对应成为一个病态问题。如何度量左右图中的像素点对是场景同名点的成像?为了简化判断和加强约束条件,立体匹配过程显示或隐式的建立在两点基础假设上[1]。1、朗伯体表面(Lambertian Surface),场景同一点从不同视点的成像没有辐射差异,表现为亮度恒定;2、视差平滑性,点的视差在邻域附近是平滑变换的,往往假设为局部区域视差不变。实际成像往往由于相机参数设置和光照不同等造成辐射差异,视差在深度不连续处(常为遮挡区域)也违背了视差平滑性假设。
近年来立体匹配技术已有了充分发展,许多高准确度和高效率的方法被提出。这些方法一般分为两类:全局立体匹配算法和局部立体匹配算法[2-3]。全局算法一般建立一个能量函数,在整幅图上求解优化结果,经典的全局算法有基于置信传播的Belief Propaga⁃tion[4]、基于图割的 Graph Cut[5-6]、基于动态规划的 Dy⁃namic Programming[7]、基于扫描线优化的 Scanline Opti⁃mization[8];全局算法能生成高质量的视差图,但计算量巨大。局部算法相对全局算法计算效率高,部分算法已经达到了实时效果[14],近年来局部算法已经能达到全局算法的质量[9],经典的局部立体算法[10-14]。……
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