[发明专利]一种对光强不敏感的斜面近邻传播立体匹配方法

摘要

本发明公开了一种对光强不敏感的斜面近邻传播立体匹配方法，包括：提取对光照强度不敏感的特征，该提取方法结合每个特征提取窗口的光照条件，完善处理所有灰度差值情况下的特征编码；把像素匹配问题转化为两个提取特征间的不相似性比较；改善常规的斜面近邻传播算法，在得到的初步平面的基础上对聚合窗口进行挑选，与中心像素法向量角度差别大于阈值块舍弃掉，其它保留下来的块按块内平面进行映射，最后再次进行近邻传播得到最终的像素模型；转化得到最终的视差图。本发明通过对光照不敏感的特征提取，以及有效完善的方案得到每个像素的实际所处空间平面进而得到高匹配精度的视差图，适用于更广泛的立体匹配场景。

主权项

1.一种对光强不敏感的斜面近邻传播立体匹配方法，其特征在于，所述的方法包括：特征提取步骤，对左右两张已校正的待匹配图像上的每一个像素p，以其为中心取正方形特征窗口P_fw，根据窗口内的像素灰度值范围P_range和分段数M得到该窗口的分段区间大小；对于窗口内除像素p外的其他像素，计算它们的灰度值和p的灰度值之差，然后计算灰度值之差与分段区间大小的比值，把各像素按照扫描顺序做计算得到的结果组成一个整数数组，作为像素p的对光照变化不敏感的多维像素特征η^p；单像素匹配代价计算步骤，对于左图中的每一个像素p，和其在右图中的任一可能匹配像素q，像素p和像素q的特征分别为η^p和η^q，计算这两个特征间的不相似性作为像素p、q的单像素匹配代价；空间模型建立步骤，定义像素p在视差空间中所处的平面模型f_p，并为左图中的每一个像素随机初始化平面参数；匹配步骤，包括初步传播子步骤和二次传播子步骤，根据斜面近邻传播算法找到左图中每个像素p的近似平面，使得与根据该平面映射到右图上的像素q的聚合匹配代价尽可能小；其中，初次传播子步骤，对于左图中的每一个像素p，以其为中心取K×K大小的正方形聚合窗口P_aw，在匹配像素p时认为窗口内的像素都处于平面f_p上，根据f_p平面方程把窗口映射到右图，得到窗口内各个像素在右图上的对应像素，计算聚合匹配代价；并以得到更低的聚合匹配代价为条件进行近邻平面参数传播；其中，二次传播子步骤，利用初次传播步骤得到的左图中每个像素的平面模型作为初步信息，对聚合窗口映射方法进行调整：将像素p原本的K×K大小的聚合窗口P_aw等分为9个大小形状相等、不重叠的正方形小块，每个块以其块内中心像素为代表，把小块的中心像素法向量与p的法向量角度差别大于阈值块舍弃掉，其他保留下来构成新的聚合窗口；窗口映射时，窗口内像素根据各自所处块的中心像素的平面方程进行映射，进行斜面近邻传播；视差图获取步骤，根据最终得到的像素平面方程，转化得到左图对应的视差图，完成匹配目的。