孙道辉　孙丽君　陈天飞

摘要：双目立体匹配是三维重建、多视点视频编码、目标跟踪等研究领域的研究热点。首先介绍平行相机模型，分析归纳双目立体匹配原理、规律及一般步骤，然后对现有经典立体匹配算法进行分类，并对不同类型的算法进行剖析，最后基于OpenCV实现10种典型的双目立体匹配算法，在匹配误差和时间复杂度上进行比较，分析相关算法优缺点，总结立体匹配算法未来研究方向。

关键词：计算机视觉；双目立体匹配； OpenCV；匹配误差；时间复杂度

DOIDOI：10.11907/rjdk.181985

中图分类号：TP312

文献标识码：A文章编号文章编号：16727800（2018）009009203

英文标题Binocular Stereo Matching Approach Based on OpenCV

——副标题

英文作者SUN Daohui，SUN Lijun，CHEN Tianfei

英文作者单位（School of Electrical Engineering， Henan University of Technology， Zhengzhou 450001， China）

英文摘要Abstract：Binocular stereo matching is a hot topic in the 3D reconstruction research， multi-view video coding， and target tracking. Firstly， the parallel camera model is introduced， and the principle， law and general steps of binocular stereo matching are summarized. Then the existing classical stereo matching algorithms are classified， and different types of algorithms are analyzed. Finally， based on OpenCV， 10 algorithms are implemented. A typical binocular stereo matching algorithm is compared in the matching error and time complexity. The advantages and disadvantages of the related algorithms are analyzed， and the further research directions of the stereo matching algorithm are summarized.

英文关键词Key Words：computer vision；binocular stereo matching；OpenCV；matching error；temporal complexity

0引言

人类对周围信息约80%是通过视觉感知得到的[1]。随着数字技术和机器人技术的发展，迫切需要计算机和机器人具有图像获取、图像处理及视觉理解能力。20世纪四五十年代，以计算机视觉的方法进行二维图像处理与研究为计算机视觉理论的发展奠定了基础。20世纪60年代Roberts[2]使用积木世界理论开创了以三维场景计算为目的的实验研究。1982年Marr提出计算机视觉理论，详细介绍了视觉计算理论与方法，论述了计算机视觉的主要研究内容是使计算机具有从二维图像认知三维环境信息的能力，目的是利用二维信息实现三维重建，标志计算机视觉成为一门新的学科。立体匹配是计算机视觉的一个重要领域和方向，其基本原理是从两个视点中观察同一场景以获取立体图像对，匹配对应点像素，计算出视差图及对应深度[3]。……