基于相似性概率约束的立体视觉稠密匹配算法

本文提出一种面向非结构化环境的快速立体视觉稠密匹配算法,能有效解决弱纹理、岩石局部遮挡条件下的精确立体视觉稠密匹配问题。该算法利用外极线约束缩小搜索区域的候选匹配点,有效解决遮挡和深度不连续的影响,利用Mean-Shift算法构建一个自适应阈值函数来分割图像,再对稠密视差图进行初值优化,提高了高相似度与弱纹理区域内的视差估计精度。利用本算法对实际环境图像和标准测试图像进行处理,实验结果表明对环境中的遮挡和弱纹理问题具有良好的鲁棒性,在室内外环境下均能够获取高质量稠密视差图。     

一种改进的基于图像分割的立体匹配算法硏究

针对立体匹配中在低纹理及遮挡区域容易导致误匹配的问题,提出一种改进的基于图像分割的立体匹配算法.首先,采用自适应多边形窗口来对左右图像进行初始匹配,同时通过左右一致性检测得到可靠匹配点;然后根据颜色信息将图像分割为不同区域,运用得到的可靠点计算不同区域的视差模板;将得到的模板结果作为视差估计和能量函数的参考项构造能量函数,使用树形动态规划最小化能量函数计算最优视差.将该算法应用于标准库进行实验,结果表明该算法能够有效地匹配图像,具有较高的匹配精度.     

视差图误差检测与校正的通用快速算法

为了获取精确的立体匹配结果 ,提出了一种通用的视差图误差检测与校正算法。算法首先定义一个新的全局顺序匹配约束 ;然后将其用于视差图后处理过程 (而不是视差计算过程 )中 ,以检测出视差图中的匹配交叉区域 ;最后提出一种零交叉校正方法 ,校正其中的误匹配点。通过对一组真实立体图像序列及其视差图的实验 ,进一步证明了该算法的有效性。该算法可以作为视差图后处理过程附加在各种立体匹配算法之后     

一种基于多邻域非线性扩散的动态规划全局立体匹配算法

双目立体视觉匹配通过两幅具有一定视差的图像获得精确、稠密的视差图。为了解决动态规划立体匹配算法橫条纹瑕疵以及精度低的问题,提出了一种基于多邻域非线性扩散的立体匹配算法。该算法采用AD测度函数构建视差空间,根据行列像素之间的约束关系,基于非线性扩散的代价聚合方法,通过图像边缘的动态优化寻求全局能量函数最优值得到稠密视差图。在Middlebury测试集上的实验结果表明,该算法的平均误匹配率为5.60%,相比IIDP动态规划全局匹配算法,精度提高了39.9%,有效地解决了横向条纹问题,改善了边缘模糊情况,且提升了算法的稳定性。与其他全局匹配算法相比,本文算法误匹配率降低了38.2%,在图像参数的11个指标中有9项指标排名第1。     

光轴外扩式布置的双目相机图像立体校正

摘要： 针对宽视野光轴外扩式布置双目图像采集和显示系统的图像立体校正问题,利用三维重建误差,提出了一种基于双目图像视差特性的立体校正方法.在分析光轴外扩式布置双目相机图像视差特性的基础上,针对相机光心与显示投影中心间的位置误差和相机光轴与显示视轴间的角度误差,建立图像仿射变换、水平视差畸变和垂直视差的校正函数,利用一组空间采样点的三维重投影误差作为目标函数通过优化方法求解校正参数.仿真实验表明：在视轴外扩夹角为30°时,本方法可以有效地消除光心位置误差和光轴角度误差对图像视差造成的影响.真实图像校正实验表明：校正后的图像水平畸变小,在显示宽视野双目图像时,能保持正确的三维立体感.
关键词：中图分类号：文献标志码： A     

基于区域的立体匹配算法研究

提出了基于区域的立体匹配算法,实现从彩色立体图像对中提取深度信息.其中利用平滑函数求取全局错误能量最小化获得的视差图更为可靠,但是计算时间也较长;而采用线性生长算法获得的视差图则计算时间短,但可靠性差.结果是利用滤波去掉了不可靠的视差估计,可以提高视差图的可靠度,还对算法生成的结果进行了比较.     

使用图像分割的遮挡恢复立体匹配算法

针对立体匹配在稀疏纹理、重复纹理、深度不连续和遮挡区域存在的问题,提出了一种高效的立体匹配算法.该算法主要由像素匹配代价计算和视差图全局优化2个步骤组成.为了大幅减少当前算法在场景深度不连续处所产生的过渡平滑现象和在稀疏纹理处产生的错误匹配,采用基于图像采样噪声无关的自适应权重加窗匹配算法.为了求解遮挡区域和不连续性区域的像素视差,使用遮挡和平滑惩罚代价来约束整幅视差图,并采用基于图像分割的能量最小化方法求取最优解.实验结果表明,相比于局部和全局算法,该算法可以更快且准确地计算稀疏纹理、不连续性和遮挡区域的像素视差.     

基于视差和变化检测的立体视频对象分割

立体视频对象分割是新一代视频编码、视频检索、互联网多媒体交互等新兴领域的关键技术.该文提出了一种融合多种信息的立体视频对象分割算法,首先采用基于边缘特征约束的视差估计方法,获得了可靠的视差场,再利用视差信息对视频对象进行了初始分割,在此基础上结合帧间变化检测的信息对视差分割结果进行修正.实验结果表明,本算法对有重叠的多对象具有良好的分割效果,得到了较精确的视频对象.     

基于色度分割与图割算法的视差估计算法

为提高视差估计的准确度,提出了一种基于色度分割和图割算法的视差估计算法.该算法采用均值漂移算法对当前图像进行色度分割,并对每个色度分割区域的像素集合分别用图割算法在参考图像中进行像素匹配,进而估计出当前图像的视差.与传统的全局优化算法不同,文中提出的视差估计算法将每个色度分割区域作为整体分别进行全局优化,因而可以提高物体边缘的视差估计准确度.实验结果表明,该算法的视差估计结果更加准确.     

基于视差分析的3D电视质量评价系统的设计与实现

在众多影响3D舒适度的因素中,制作人员更多的会选择视差信息来检测、调整、优化3D节目的质量,因此3D电视素材的左右图像的视差分析成了关键问题。本文设计了一种基于双目立体视觉的3D电视视差检测系统,该系统应用了双边滤波及SGBM立体匹配算法,计算左右图像的视差,并根据视差与立体视觉舒适度的关系,将可能会引起观众不适的图像部分进行分级标注,便于后续的3D调整工作。     

基于立体图像水印算法的研究

提出了一种基于全局视差和左右视图图像块间对应关系的立体图像水印算法,来解决立体图像的版权保护和内容认证的问题。首先根据立体图像的左右视图求出立体图像的全局视差,然后找到左右视图的相似区域,最后相似区域内基于左右图像的对应关系完成水印的嵌入。由于DC系数是块能量的集中区域,其左右图像块间的对应关系比较稳定,所以本文选择左右图像Y分量DC系数进行水印的嵌入,这样可以提高水印的鲁棒性。仿真实验结果表明,水印具有很好的不可见性和较高的鲁棒性,能够抵抗高强度jpeg压缩、高斯和SBS编码攻击。     

基于区域增长的自适应窗口立体匹配算法

针对基于区域的立体匹配算法支持窗口难以选择的问题, 提出一种新的自适应窗口区域立体匹配算法. 该区域增长的方法可以动态地获得形状和大小均具有自适应特性的支持窗口, 并通过区域视差范围估计、核心窗口视差近似、动态搜索步距调整等方法使算法得到改进. 研究结果表明: 该算法对于视差不连续和遮挡区域都有着良好的适应性;采用该算法获得的视差图像的准确度高达95%, 且计算时间缩短到5 s以内.     

基于控制点约束及区域相关的立体匹配算法

立体匹配是计算机视觉的关键问题.为了得到准确匹配的稠密视差图,通过对基于特征和基于区域立体匹配算法的讨论,结合这两种算法的优点,提出一种新的基于控制点及区域相关的立体匹配算法.该方法首先在利用Harris角点检测算法检测出角点的基础上,对角点进行立体匹配得到精确的匹配点对即控制点,然后在控制点的约束下对非角点像素进行基于区域相关的立体匹配,得到整体稠密的视差图.这样既缩小了匹配搜索空间,又保证了匹配的可靠性.     

基于MapReduce模型的立体图像合成方法

随着多媒体信息的爆炸性增长,海量图像的快速处理逐渐成为当前的研究热点.针对单机模式下立体合成算法存在运行效率较低的问题,提出了一种基于Map Reduce模型的立体合成改进方法.首先利用分布式计算和云存储技术的优势,对立体合成算法进行并行化设计;然后通过视差自适应调整和边缘锐化,对原有合成算法进行优化,从而提高立体显示质量.实验结果表明:提出的方法能够很好地提高立体合成算法的运算速度,同时合成出的立体图像具有较好的立体显示效果.     

基于边界平滑性准则的立体图像误码掩盖算法

为解决立体图像的差错问题,提出了一种基于边界平滑性准则掩盖方法.首先根据视差相关性为丢失块选择参考块,然后结合像素间色彩空间相似程度和几何空间距离接近程度为它们进行自适应权重的视差匹配,接着给出了边界平滑性的代价函数,并据此度量选择最平滑边界的块作为初步的掩盖效果,最后再次利用边界平滑性准则判断丢失块的属性,并根据其属性采用不同算法对之前的初步掩盖内容进行调整.实验结果表明,相比其他算法,该算法在主、客观质量上均具有较好的优势.     

基于序列视差图像的全息立体显示方法

通过获取的序列视差图像，用计算全息与图像处理技术产生了一个全息立体图的显示．在计算全息中采用了基于衍射的光栅条纹生成方法，将视场分为连续的8个区域，每个区域由一个空间频率不同的基本条纹衍射生成，利用迭代算法计算了基本条纹函数．然后对序列视差图像经过二维离散处理，通过光场投影与几何光学成像法，转换到一张全息图上，由包含8个基本条纹的全息素衍射生成序列视差全息图像．从而使观察者获得三维感的立体图像，并给出了实验结果．该算法为基于照片的全息立体图的生成提供了新的方法．     

对立体视觉中对称性假设的检验

指出了基于立体视觉研究中的隐性对称性假设,即认为匹配的选取与哪只眼观察哪一图像无关,而仅取决于两眼映像特征的相似性,因此交换左眼和右眼图像这样一种实验操作,被认为提供了一种非常简便有效的技术,用于鉴定双眼性视差和其他不同于双眼性视差的因素对立体深度的贡献.采用2:2直线型常规立体视构型,对比了左右眼图像交换前后的匹配结果,发现匹配融合产生中间第3根直线的两根直线在图像交换前后会发生改变,并导致中间直线的深度在图像交换前后不发生颠倒.实验结果证明:立体视觉研究中的隐性对称性假设不成立;交换左眼和右眼图像后深度是否颠倒,并不是判断深度是来源于匹配视差还是其他因素的依据.     

基于圆谐-傅立叶矩的抗几何攻击数字水印算法

提出一种基于圆谐-傅立叶矩的抗几何攻击数字水印算法.利用图像函数的圆谐-傅立叶矩幅度的旋转、缩放不变性,在水印检测时,计算待检图像局部区域的圆谐-傅立叶矩,用所得的矩幅度与载体图像在该区域的矩幅角构成新的矩,通过与待检图像的矩进行比较,可以近似地恢复水印图像.实验结果表明,圆谐-傅立叶矩算法具有很好的旋转和缩放不变性,水印对旋转和缩放等噪声攻击具有较好的检测性.     

立体视差调整的快速估计方法

立体图像的视差调整多用于会聚调节和视差校正．为准确地计算出立体图像视差调整量的取值范围,建立了立体视差调整的快速估计方法．算法首先将人类立体视觉的Panum融合区应用于立体显示空间,给出计算立体显示屏幕Panum融合区的方法,然后推导出立体显示屏幕Panum融合区对视差调整量的限定,最后通过对立体图像深度线索的稀疏匹配快速估计出Panum融合区限定下视差调整量的适用范围．经实验验证．本方法可以快速、准确地得到视差调整量的适用范围,最大限度地避免立体图像中出现双眼复视的情况．     

自由立体显示的自适应图像合成算法

现有的自由立体显示图像合成算法存在合成倾斜角度调整不灵活、合成速度慢、效果差等问题.为此,文中在自由立体显示的双目视差原理基础上,提出了在图像合成过程中对图像排布的倾斜角度进行调整的自适应立体图像合成算法.为减少子像素的判决次数,加快立体图像的合成速度,文中首先提出了一种新的判决准则——首列子像素视点判决准则,然后在图像合成过程中根据已经完成排布的部分图像的倾斜角度对将要排布图像的倾斜角度进行自动调整.仿真结果表明:文中算法能够适用于光栅倾斜角度为任意值的自由立体显示设备,并且能够得到排布更为合理的合成图像.