[发明专利]基于图像边缘的自适应窗口和权重的立体匹配算法

权利要求书

1.一种基于图像边缘的自适应窗口和权重的立体匹配算法，其特征在于，包括以下步骤： 

步骤一：使用Canny算子对基准图像求取边缘； 

步骤二：步骤二，逐点检测，根据是否为边缘以及边缘强弱的不同，分配不同的邻域窗口尺寸，选取三种邻域窗口尺寸M、N、O（M>N>O）；然后检测图像边缘，以此为判定依据，若窗口中心在强边缘上，则设置支持窗口尺寸为O，若窗口中心在弱边缘上，则设置窗口尺寸为N，否则设置窗口尺寸为M；根据邻域点至窗口中心的几何距离分配权重的模型，如式(1)所示， 

式中，(i,j)为邻域点在窗口中的坐标，是该点至窗口中心的几何距离，a、s和ω为权重调节因子：a为幅值调节因子，ω为指数衰减速度调节因子，ω越大特征曲线越平滑；s为峰度调节因子，s越大特征曲线越窄，s和ω共同作用，控制核心区的范围和权重系数； 

步骤三，计算邻域窗口矩阵内每对对应元素的颜色距离，并以截断阈值加以约束，颜色距离cw表达式如式(2)所示， 

式中，(r₁,g₁,b₁)(r₂,g₂,b₂)分别是为两点的RGB三通道亮度值，(x₁,y₁),(x₂,y₂)是对应元素的坐标； 

步骤四，将邻域窗口矩阵内对应的颜色距离与距离权重相乘并累加，以限定视差范围内累加和最小时为最优解，即该点视差，跳至步骤二，进行下一点匹配，直至完成整幅图像匹配，绘制视差图。 

2.根据权利要求1所述的基于图像边缘的自适应窗口和权重的立体匹配算法，其特征在于，所述步骤三中截断阈值加以约束的具体方法为：提出引入上限截断阈值ctw，弥补单纯使用相似度的不足，如式(3)所示，选择上限截断阈值，式中T为截段阈值， 

ctw＝min{cw,T}   (3) 。

3.根据权利要求1所述的基于图像边缘的自适应窗口和权重的立体匹配算法，其特征在于：所述步骤四具体为：在根据图像的边缘信息动态地选取支持窗口的尺寸的基础上，以颜色距离累加和作为相似度，对该相似度引入符合概率曲线特性的权重模型，首 先计算窗口元素的加权颜色距离累加和即SDC，作为相似度，如式(4)所示。 

SDC(x,y,d)＝sum{fw(i,j)×ctw[(x+i,y+j),(x+i+d,y+j)]}   (4) 

然后引入基于边缘的自适应窗口算法，即EAW，以EAW+SDC方式，实现速度与精度兼容的区域立体匹配。