文档介绍：密 级： 学校代码：10075
分 类 号： 学 号：20121332
工学硕士学位论文
双目立体视觉中局部立体匹配
算法研究
学位申请人： 赵茏菲
指 导 教 师： 赵杰 教授
学 位 类 别： 工学硕士
学 科 专 业： 通信与信息系统
授 予 单 位： 河北大学
答 辩 日 期： 二〇一五年五月
Classified Index： CODE：10075
： NO： 20121332
A Dissertation for the Degree of
A Study of Local Stereo Matching
Algorithm In Binocular
Stereo Vision
Candidate: Zhao Longfei
Supervisor: Jie
Academic Degree Applied for: Master of Engineering
Specialty : Comm.&
University: Hebei University
Date of Accomplishment: May, 2015
摘 要
摘 要
计算机视觉领域中的立体视觉一直以来都是研究中的一个热点。立体视觉主要采用
两台或多台摄像机对同一场景进行拍摄，根据几何原理将不同位置获取的二维图像信息
进行三维重建，从而恢复原场景的三维信息。其中采用两台摄像机的双目立体视觉是立
体视觉中最常用的视觉系统，一个完整的双目立体视觉系统包括六个部分，即图像获取、
摄像机标定、图像预处理、立体匹配、深度信息确定和后处理。立体视觉系统中立体匹
配部分具有重要而深远的意义。立体匹配是根据人类视觉原理，从两个不同视角对同一
视觉目标进行观测，对在不同视角下获取的感知图像进行匹配，通过匹配可以确定两幅
图像对应像素点之间的位置偏差，最后通过三角测量原理获取景物的三维信息。立体匹
配主要应用于机器人导航、微操作系统的参数检测、三维测量和虚拟现实等领域。
立体匹配算法众多，通过对算法的匹配精度与实时性两方面的比较，本文选用鲁棒
性好，运算复杂度低，易于采用硬件加速技术的 Census 立体匹配算法进行研究，并使
用 Matlab 进行仿真实验。
在匹配算法的研究中，为了提高原匹配算法的鲁棒性和精度，本文对 Census 变换
进行改进来提高匹配结果的精度。第一，用最小方差的子窗口均值替代中心像素的值作
为参考值，来克服对中心像素的依赖；第二，将自适应权重的方法用到了 Census 变换
中，增加了像素之间的像素信息，使匹配精度更高。代价聚合时再一次用自适应权重的
方法进行聚合，根据极