[发明专利]基于像素块的遮挡区域图像匹配方法

说明书

技术领域

本发明涉及基于像素块的遮挡区域图像匹配方法，属于计算机立体视觉领域。

背景技术

计算机立体视觉在许多领域都开展了应用，比如移动机器人的视觉导航、人脸识别、工件建模等。图像匹配是计算机立体视觉中的关键步骤，由于目前传感器性能和计算方法的限制，其中还存在许多没有解决的问题。遮挡问题就是其中一个难题。在图像匹配过程中，由于左右视角的限制会形成了遮挡区域，左图像中物体的左边界区域往往在右图像中找不到对应点，同时右图像的右边界区域在左图像中找不到对应点，以及图像的噪声和平滑区域也会导致图像匹配失败。遮挡像素不能获得有效的视差值和深度信息，在三维建模以后就会形成一条或者一块未知区域。

目前比较简单的处理办法是直接将匹配失败点的视差值直接等于邻近像素的视差值。那么这种方法很容易产生失真。进一步的做法是将匹配失败点与两边匹配成功的像素进行相似性判断，根据相似性大小决定匹配失败点的视差值等同于那边像素的视差值。这种算法具有理论上的可行性，但是由于噪声或者纹理因素，即使具有相同视差值的像素也会在相似性上具有非常大的差异，因此这种算法实用性不强，容易产生错误判断。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述的视差计算问题，提出基于像素块的遮挡区域图像匹配方法，该算法基于相似性原理，基于匹配失败点形成遮挡像素块，与两侧的样本像素块进行相似性比较，其视差值等于与之最为相似的像素块的视差值。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 

基于像素块的遮挡区域图像匹配方法，以基准图像f_B(i, j)中的像素为基准，在参照图像f_C(i, j)中寻找匹配点，形成视差图d(i, j)，其中不能匹配成功的像素，被列为遮挡像素O(k, j)，其中，0≤i< M，0≤j< N，0<k< M，系数M为图像的像素宽度，系数N为图像的像素高度，包括以下步骤：

（1）在所述的基准图像f_B(i, j)中，选定所述的遮挡像素O(k, j)作为待匹配点，并构建矩形遮挡像素块{O(k+1,j+1),O(k-1,j-1)，O(k+1,j-1)，O(k-1,j+1)，O(k+1,j)，O(k-1,j)，O(k,j-1),O(k,j+1),O(k,j)}，以所述的遮挡像素O(k, j)相邻左端的匹配成功的像素x(n,j)为中心构建第一样本像素块{x(n+1,j+1), x(n-1,j-1)，x(n+1,j-1)，x(n-1,j+1)，x(n+1,j)，x(n-1,j)，x(n,j-1), x(n,j+1), x(n,j)}, 其中n<k，所述的像素x(n,j)的视差值为Dx；以所述的遮挡像素O(k, j)相邻右端的匹配成功的像素y(l,j) 为中心构建第二样本像素块{y(l+1,j+1), y(l-1,j-1)，y(l+1,j-1)，y(l-1,j+1)，y(l+1,j)，y(l-1,j)，y(l,j-1), y(l,j+1), y(l,j)},其中k<l<M，所述的像素y(l,j)的视差值为Dy；