结合图像分割的半全局立体匹配算法

鲁光明，王竞雪，2

(1.辽宁工程技术大学 测绘与地理科学学院，辽宁 阜新 123000；(2.西南交通大学 地球科学与环境工程学院，成都 611756)

0 引言

双目立体视觉作为计算机视觉的一个重要应用方向，能够在深入研究人类的视觉成像系统之后，进一步利用摄像机成像系统和计算机技术对其进行模拟[1-3]。双目立体视觉的实现需要摄像机标定、图像获取、特征提取、立体匹配和三维重建5个步骤。作为立体视觉的关键部分，立体匹配的精度直接影响视差图及深度图的质量，并在三维重建工作中占有举足轻重的地位[4-5]。Scharstein等[6]提出立体匹配算法可以由匹配代价计算、匹配代价聚合、视差选择和视差优化组成，并在此基础上将立体匹配算法分为三类[7-10]：局部立体匹配算法、全局立体匹配算法以及半全局立体匹配算法。局部立体匹配算法，即选择图像中一定区域内的像素作为计算该像素点匹配代价的约束区域，然后通常采用胜者为王(winnner take all，WTA)的视差选择策略确定该点的最优视差值，进而获取视差图；全局立体匹配算法，即通过在能量函数中建立数据项、平滑项以及遮挡项将匹配算法转化成求解全局能量函数最优值的问题，进而得到致密视差图；半全局立体匹配作为一种改进的动态规划的方法，在提高了匹配结果精度的同时实时性得到有效提升，其平等地对待多个一维路径，对各个一维路径的结果进行合并，以此来表达二维的情况。

立体匹配中实时性与精确度兼容的问题一直是研究的热点。……