視覺測量中遮擋問題的研究.pdf

1、視覺測量是計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的重要研究課題,其特點(diǎn)是:不需要與待測物體接觸就可以獲得物體表面的三維信息。但遮擋的出現(xiàn)極大的影響了測量效果,因此有效地處理視覺測量中的遮擋問題至關(guān)重要。如何準(zhǔn)確、合理地對遮擋區(qū)域進(jìn)行檢測和處理是解決各類遮擋問題的關(guān)鍵。本文吸收前人經(jīng)驗(yàn),以視覺目標(biāo)的視差圖為基礎(chǔ),綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)視覺、圖像處理、微分幾何學(xué)等理論和方法,分析目前常見的立體匹配算法,針對匹配過程中出現(xiàn)的遮擋現(xiàn)象,引入新的算法來解決這一問題,并取得了一些

2、有意義的成果。
　　主要做了以下研究工作:
　　首先,介紹了視覺測量中常見的立體匹配算法,并對它們進(jìn)行了分析比較。其中,動態(tài)規(guī)劃立體匹配算法(DP算法)具有較好的匹配效果,但由于其容易產(chǎn)生條紋缺陷,故本文設(shè)計(jì)了一種改進(jìn)的動態(tài)規(guī)劃立體匹配算法——行列雙約束動態(tài)規(guī)劃立體匹配算法。針對掃描線信息中所包含的視差不連續(xù)性和遮擋現(xiàn)象,該算法構(gòu)造了一種新的全局能量代價函數(shù),在函數(shù)中加入了列方向上的平滑約束項(xiàng)和遮擋懲罰項(xiàng),從而有效的提高了匹

3、配精度。在此能量代價函數(shù)的基礎(chǔ)上,綜合考慮掃描線列方向上相鄰像素點(diǎn)之間的視差連續(xù)性,設(shè)計(jì)了一套全局優(yōu)化策略。
　　其次,本文設(shè)計(jì)了一種基于能量代價函數(shù)的遮擋檢測方法,針對立體匹配過程中的遮擋現(xiàn)象,將遮擋檢測與立體匹配過程同時進(jìn)行來解決這一問題。這個方法在利用動態(tài)規(guī)劃實(shí)現(xiàn)立體匹配的過程中,不但可以獲得匹配點(diǎn)的視差還可以得到遮擋像素點(diǎn)的信息,從而實(shí)現(xiàn)了遮擋檢測;另外,通過視差一致性檢驗(yàn)和遮擋像素點(diǎn)的視差填充,就可以得到準(zhǔn)確稠密的視差圖