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双目立体视觉(5.1)立体匹配

在双目立体视觉领域,立体匹配技术占据着举足轻重的地位。

一、立体匹配算法的分类

传统立体匹配算法根据代价约束范围的不同,可以分为以下三种:

  1. 全局立体匹配算法:全局立体匹配算法在计算视差时,采用全局优化的方式,通常没有代价聚合步骤。它通过建立全局代价函数,并将代价函数值最小化以得到最优的视差值。这类算法认为视差图在全局范围内应保持平滑,因此在相邻像素的视差值差距较大时,会增加代价函数的值。全局立体匹配算法得到的视差值较为准确,但计算量大,计算时间长,实时性较差。

  2. 局部立体匹配算法 :局部立体匹配算法对图像的每个像素形成大小、形状和权重合适的窗口,并基于窗口建立代价函数。通过将每个窗口内的代价函数值最小化,得到视差值。在匹配代价计算步骤中,与全局立体匹配算法相比,局部立体匹配算法的计算量较低,计算速度较快,能够达到实时的效果,但匹配精度相对较差。

  3. 半全局立体匹配算法(SGM): 半全局立体匹配算法是一种介于局部和全局之间的立体匹配算法。它利用多条路径的一维扫描线聚合来自多个方向的代价,代替局部立体匹配算法中的代价聚合方法。半全局立体匹配算法不仅能够综合全局信息提高匹配的准确度,还能降低计算量,最终在匹配精度和效率之间达到平衡。

二、立体匹配的原理与作用

立体匹配是双目测距的核心环节,其匹配精度直接决定了后续双目测距的精度。在进行立体匹配时,一般以左视图为参考图,右视图为驱动图,通过寻找两个视图中的同名像素点来完成匹配过程。由于在之前左右视图已经完成了立体校正,因此对应像素点仅在 X 轴方向上存在差异,这使得立体匹配只需在 X 轴上进行搜索,大大减少了计算量。

立体匹配技术在计算机视觉领域具有重要的应用价值,其不断发展的算法为双目立体视觉的应用提供了更强大的支持。未来,随着技术的进一步突破,立体匹配将在更多领域发挥关键作用。

PS:亲爱的读者朋友们,大家好!首先非常感谢您抽出宝贵的时间阅读我的这篇博客。我想在此特别说明一下,这篇博客仅仅是我在个人学习、探索以及实践过程中的一个记录。我深知自己并非该领域的绝对专家,知识水平和实践经验都有限。因此,我不能确保博客中所提及的所有信息、观点和方法都真实和准确。

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