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1、碩士學(xué)位論文基于雙目視覺(jué)立體匹配算法的研究與應(yīng)用THERESEARCHANDAPPLICATIONOFSTEREO-MATCHINGALGORITHMBASEDONBINOCULARVISION劉歡哈爾濱工業(yè)大學(xué)2018年6月國(guó)內(nèi)圖書分類號(hào)：TP391.4學(xué)校代碼：10213國(guó)際圖書分類號(hào)：621.586.4密級(jí)：公開工學(xué)碩士學(xué)位論文基于雙目視覺(jué)立體匹配算法的研究與應(yīng)用碩士研究生：：劉歡導(dǎo)師：：王燦助理教授申請(qǐng)學(xué)位：：工學(xué)碩士學(xué)科：：電氣工程所在單位：：深圳研究生院答辯日期：：2018年6月授予學(xué)位單位：：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:TP2
2、42.6U.D.C:621.586.4Adissertationsubmittedinpartialfulfillmentofthere-quirementsfortheacademicdegreeofMasterofEngi-neeringSTUDYONTHERESEARCHANDAP-PLICATIONOFSTEREO-MATCHINGALGORITHMBASEDONBINOCULARVISIONCandidate：LiuHuanSupervisor：Asso.Prof.WangCanAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEn
3、gineeringSpeciality：ElectricalEngineeringAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和硬件性能的提升，立體視覺(jué)作為計(jì)算機(jī)視覺(jué)一個(gè)重要方向，憑借其系統(tǒng)簡(jiǎn)單、成本低、人工干預(yù)少的優(yōu)點(diǎn)，逐漸被應(yīng)用到多個(gè)領(lǐng)域，例如機(jī)器人導(dǎo)航，虛擬現(xiàn)實(shí)，工業(yè)檢測(cè)等。立體視覺(jué)在計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)域扮演著重要的角色
4、，它的目的在于重構(gòu)場(chǎng)景的三維幾何信息。立體匹配是雙目立體視覺(jué)的關(guān)鍵技術(shù)之一，其匹配精度的高低直接影響到三維幾何信息的準(zhǔn)確性，因此能否有效的解決該問(wèn)題直接關(guān)系到立體視覺(jué)的發(fā)展，因此對(duì)雙目視覺(jué)中立體匹配的研究意義重大。由于匹配中存在諸多的不確定性，因此立體匹配問(wèn)題始終沒(méi)有得到很好的解決，其中圖像中遮擋、深度不連續(xù)和弱紋理區(qū)域的匹配一直是技術(shù)難題，多年來(lái)為了有效的解決這些問(wèn)題，學(xué)者們也提出了許多不同的方法。本論文針對(duì)遮擋和深度不連續(xù)區(qū)域，在傳統(tǒng)算法基礎(chǔ)上提出了改進(jìn)的立體匹配算法，針對(duì)匹配中存在的深度不連續(xù)問(wèn)題，本論文采用加權(quán)的十字窗對(duì)匹配代價(jià)進(jìn)行聚合，在傳統(tǒng)的十字
5、窗中算法基礎(chǔ)上根據(jù)圖像中像素間的距離約束，為窗口中每個(gè)元素分配不同的權(quán)重，對(duì)支持窗口內(nèi)視差不連續(xù)區(qū)域進(jìn)行嚴(yán)格限制，針對(duì)遮擋為題，采用兩種插值方法相結(jié)合的方法，為遮擋區(qū)域選取合適的視差。通過(guò)對(duì)立體匹配匹配算法的研究和分析，最終提出了一種局部和全局相結(jié)合的半全局立體匹配算法，通過(guò)用Middlebury權(quán)威測(cè)試平臺(tái)提供的標(biāo)準(zhǔn)立體圖片對(duì)進(jìn)行測(cè)試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法與其他算法相比具有一定的優(yōu)勢(shì)。本論文最后研究了立體匹配算法在障礙物檢測(cè)中的應(yīng)用，提出了一種簡(jiǎn)單有效的障礙物檢測(cè)方法，該方法無(wú)需對(duì)地面進(jìn)行建模。機(jī)器人行駛過(guò)程中通過(guò)雙目相機(jī)采集圖像，然后應(yīng)用該方法提取出場(chǎng)景中
6、潛在的障礙物，并輸出障礙物的距離和尺寸信息，達(dá)到提前預(yù)警的目的。關(guān)鍵詞：立體視覺(jué)；立體匹配；視差圖；障礙物檢測(cè)-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractWiththerapiddevelopmentofcomputertechnologyandtheimprovementofhardwareperformance,stereovisionhasbeengraduallyappliedtovariousindus-tries,suchasautonomousnavigationsystemsformobilerobots,VirtualReality
7、,industrialmeasurement,andsoon.Sinceithasadvantagesinmanyaspects,suchassimplicity,lowcostandlessmanualintervention.Stereovisionplaysanim-portantroleinthefieldofcomputervision.Itsroleistoobtain3Dgeometricinfor-mationofscene.Stereomatchingisthecoreofbinocularstereovision.Theaccu-racy
8、ofstereomatchingaffectsthe
