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1、基于視頻序列的雙目視覺立體匹配算法研究Thestudyofstereomatchingalgorithmbasedonvideosequencesinbinocularvision工程領域:電子與通信工程作者姓名:丁志勇指導教師:楊嘉琛企業(yè)導師:楊柳天津大學電子信息工程學院二零一五年十二月摘要視覺是人類獲取外界信息的主要途徑和方式,而研究如何模擬人類視覺并應用到實際中能夠解決諸多難題,在醫(yī)療、航天、娛樂等領域均有著重要的意義。而計算機的迅猛發(fā)展,為視覺的模擬提供了有力的技術支撐,形成了一門熱門學科——計算機視覺。計算機視覺將計算機和攝像機有機的結合起來,通過攝像機對外界進行成像并
2、利用計算機對數(shù)字圖像進行感知、識別和分析等,最終實現(xiàn)對現(xiàn)實場景空間的認知理解。雙目立體視覺是計算機視覺中舉足輕重并充滿挑戰(zhàn)的課題之一,而立體匹配是其中的核心所在。立體匹配獲取的視差結果在很大程度上能夠反映三維空間中目標的距離,這使得立體視覺能夠獲取平面視覺所不能提供的深度信息。因此立體匹配在立體視覺領域起到了至關重要的作用,對于立體匹配進行深入研究探討具有極大的意義。另外,雖然研究者對立體匹配進行了長期的研究并提出了眾多立體匹配算法,也取得了不錯的效果,但主要都是針對靜態(tài)圖像的,很少提出針對視頻序列的立體匹配算法。然而,對于動態(tài)場景比如視頻序列而言,充分有效的利用視頻序列中獲得的
3、動態(tài)信息能夠很好的提升立體匹配的視差提取效果。因此本文基于立體匹配的重要性和針對視頻序列進行立體匹配的不足,研究并提出了一種基于視頻序列的立體匹配算法。和現(xiàn)有方法相比,主要提出了一個新的計算模型,對自適應權值部分進行推導和建模,利用視頻序列中的光流信息來優(yōu)化權值的計算,提高其準確度和精確度,最終提取準確視差值。最后通過大量的實驗對比和分析工作,驗證了本文算法的有效性和可行性,取得了更理想的效果。關鍵詞:雙目視覺,立體匹配,自適應權值,視頻序列,視差ABSTRACTVisionisthemainwaytoobtaininformationfromtheoutsideworld,an
4、dthestudyofhowtosimulatehumanvisionandthenapplytotheactualapplicationtosolvemanyproblems,ithasgreatimportanceinmedical,aerospace,entertainmentandotherfields.Withtherapiddevelopmentofthecomputer,itprovidesapowerfultechnicalsupportforthevisualsimulation,whichisahotsubject—computervision.Compute
5、rvisioncombinesthecomputerandthecamera,andthecameraisusedtocarryontheimagingandthecomputerisusedtocarryontheperception,recognitionandanalysistothedigitalimage,finallyrealizingcognitionunderstandingtotherealscene.Binocularstereovisionisoneofthemostimportantissuesincomputervision,andthestereoma
6、tchingisthecoreofit.Thedisparityresultsobtainedbystereomatchingcanreflectthedistanceoftheobjectin3Dspacetoalargeextent,thismakesthestereovisioncanobtainthedepthinformationwhichcan’tbeprovidedbytheplanevision.Therefore,stereomatchingplaysanimportantroleinthefieldofstereovision,anditisofgreatsi
7、gnificanceforthestudyofstereomatching.Inaddition,althoughtheresearchershavemadealotofresearchonstereomatchingandproposedalargenumberofstereomatchingalgorithmswhichachievedgoodresults,buttheyaremainlyforthestaticimages,fewofthemareforvideosequ