[发明专利]基于模糊支持权重的双目立体匹配方法

摘要

本发明提出了一种基于模糊支持权重的立体匹配方法，其方案是：获取左右两幅视图，并计算在不同视差下左右视图对应点的匹配代价，并对其分别进行带权的模糊C均值聚类，得到每个像素点的隶属度；为左右视图中的每个像素点选取窗口，计算窗口内的像素点对该点的模糊支持权重；计算在不同视差下左右视图中对应窗口的总匹配代价；选取最小匹配代价的视差值作为像素点的最优视差值；分别获取左右视图上所有像素点的视差值，获取左右视图中视差值不一致的点，并对其进行替换；再对左视图上像素点的视差值做中值滤波，完成对左右视图像素点的匹配。本发明减小了在遮挡区域及深度不连续区域的误匹配，可用于三维重建和测量。

主权项

1.一种基于模糊支持权重的立体匹配方法，包括：(1)获取左右两幅视图，并计算在不同视差下左右视图的对应点在RGB空间下的欧式距离，作为点p的匹配代价TAD(p,p_d)：其中p表示左视图上的点，p_d表示在左右两幅视图的视差d下点p在右视图上的对应点，I_c(p)表示p点的RGB值，I_c(p_d)表示p_d点的RGB值，T表示截断值；(2)对左右视图分别进行带权的模糊C均值聚类，得到所有像素点的隶属度U；(3)分别以视图上每个像素点p作为中心点选取一个窗口W_p，计算窗口内每个点q对于中心点p的模糊支持权重w(q,p)：(3a)计算点q隶属度与点p隶属度的内积，作为隶属度特征产生的支持权重其中：U_q为q点的隶属度，U_p为p的隶属度；(3b)计算点q与点p在国际照明委员会制定的色度空间CIELAB中的欧式距离，作为像素点的色度特征产生的支持权重其中：I(q)为q点的色度值，I(p)为p点的色度值，γ_c表示调节参数，其取值根据视图中的纹理明显程度决定；(3c)对像素点隶属度特征产生的支持权重和像素点的色度特征产生的支持权重进行融合，得到模糊支持权重：(4)根据左右两幅视图的视差为d时，左视图上p点在右视图上对应点为p_d，左视图上窗口W_p在右图上对应窗口为W_pd的关系，叠加这两个窗口所有对应点的匹配代价，得到点p的总匹配代价C_d(p,p_d)：其中w_l(q,p)表示q对中心点p的支持权重，w_r(q_d,p_d)表示q_d对中心点p_d的支持权重，q_d表示左视图点q在视差为d时右图上的对应点；(5)根据总匹配代价C_d(p,p_d)，使用胜者为王WTA的方法选取最小匹配代价的视差值，作为点p的最优视差值d_p：其中S_d＝{d_min,…,d_max}表示视差范围；(6)分别获取左右视图上所有像素点的视差值，通过左右一致性检验LRC方法获取左右视图中视差值不一致的点，并选取与这些点相邻的左右视图视差值一致的点的视差值，替换这些点的视差值，最后对左视图上的像素点的视差值做中值滤波，完成对左右视图像素点的匹配。