The invention discloses a semi global stereo matching method based on surface oriented priority. It solves the problems that exist in the existing stereo matching technology for large non textured indoor scenes, including the following steps: S1, SGM algorithm; S2, two-dimensional direction prior; S3, three-dimensional direction prior; S4, surface normal prior. The method disclosed in this invention is a priori on a simple surface, and can also be significantly improved in the matching of complex scenes with oblique and weak texture.
【技术实现步骤摘要】
一种基于表面定向优先的半全局立体匹配方法
本专利技术涉及计算机视觉技术,具体涉及一种基于表面定向优先的半全局立体匹配方法。
技术介绍
立体匹配作为三维重建、立体导航、非接触测距等技术的关键步骤通过匹配两幅或者多幅图像来获取深度信息。并且广泛应用于,工业生产自动化、流水线控制、无人驾驶汽车(测距,导航)、安防监控、遥感图像分析、机器人智能控制等方面。虽然立体匹配应用广泛但是还有很多尚未解决的难题因此该技术成为了近年来计算机视觉领域广泛关注的难点和热点。随着社会的科技进步,立体匹配技术的发展日新月异,随着匹配算法精度与速度的提高,其应用场景进一步扩大。在此背景下,研究立体匹配变得意义非凡。立体匹配技术是计算机视觉中关键的研究问题之一。通常可以分为局部方法和全局方法。这两种方法都对观察到的世界进行了平滑的假设;前者通过在局部窗口中聚合匹配的成本,而后者通过一个平滑项来显式地将之前的表面强加到世界上。最简单和最常见的平滑假设是一阶,并指出两个相邻的像素最可能具有相同的深度。一阶的平滑假设引入了一个前平行的偏置。当场景中有足够的纹理时,这并不是问题,但是在没有纹理的倾斜的表面会产生错误,这在室内场景中通常是有问题的。因此针对现有的立体匹配技术中存在的对于大型的没有纹理的室内场景的匹配效果不理想的问题,本专利技术提出了一种基于表面定向优先的半全局立体匹配方法,其可以有效的改善上述问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是,提出一种基于表面定向优先的半全局立体匹配方法,其可以解决现有匹配技术中存在的对于大型的没有纹理的室内场景的匹配效果不理想的问题。本专利技术解决 ...
【技术保护点】
1.一种基于表面定向优先的半全局立体匹配方法,其特征在于,包括以步骤:S1、SGM算法;S2、二维方向先验;S3、三维方向先验;S4、表面法线先验。
【技术特征摘要】
1.一种基于表面定向优先的半全局立体匹配方法,其特征在于,包括以步骤:S1、SGM算法;S2、二维方向先验;S3、三维方向先验;S4、表面法线先验。2.根据权利要求1书所述一种基于表面定向优先的半全局立体匹配的方法,其特征在于,S1中SGM算法的步骤如下:S11、SGM算法是一种有效的方法,用于近似能量最小化的二维MRF:Cp(d)是一元数据项,表示在d∈D={dmin,…,dmax}时匹配像素P的代价,V(d,d′)是一对平滑项,它对相邻的像素之间的视差进行了修正;V实现了一阶平滑的假设:而不是最小化2DMRF,这是NP-hard问题,SGM有效地将公式(1)的一维版本最小化,通过动态规划,沿着8个方向前进,获得8个聚合成本;S12、为每一个方向r,SGM计算一个聚合的匹配成本Lr(p,d)递归地从图像边界定义:8个聚合成本在每个像素上进行汇总,从而产生一个聚合的成本量:每个像素的最小值被选择为获胜的差距:8个Lr(p,d)的最小值的总和是一个较低的集合在总成本的最小值S(p,d)在每个像素点上,并定义一个不确定度作为两者之间的差值:直观上是在8个最低成本路径的位置上,Up将是0。3.根据权利要求书1所述的一种基于表面定向优先的半全局立体匹配方法,其特征在于,S2、二维方向先验,包括如下步骤:S21、假设得到一个实值的视差面S,让r成为SGM的当前“全面的方向”,给定一个像素p和它的继任者p'=p+r,栅格化表面S到整数的不一致;然后计算离散的视差步骤:S22、用一个新的函数Vs替换原来的平滑惩罚V,它包含了视差跳跃:VS(dp,d′p)=V(dp+jp,d′p)(9)在像素点处,j的值为非零,而Vs则倾向于采取这种差异步骤,并鼓励差异面与S保持平行,可通过将跳跃j存储在偏移图像中来有效地计算Vs;由于跳跃...
【专利技术属性】
技术研发人员:王国强,张斌,骞志彦,陈学伟,王旭东,
申请(专利权)人:视缘上海智能科技有限公司,
类型:发明
国别省市:上海,31
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