1、中圖分類號(hào)嬰三窆!UDC620碩士學(xué)位論文學(xué)校代碼!Q三三密級(jí)公玨基于雙目立體視覺的相位匹配算法研究StuayofPhaseMatchingAlgorithmBasedonBinocularStereoVision作者姓名學(xué)科專業(yè)研究方向?qū)W院(系、所)指導(dǎo)教師胡海電子科學(xué)與技術(shù)數(shù)字圖象處理信息科學(xué)與工程學(xué)院羅桂娥教授論文答辯日期21墜莖：11答辯委員會(huì)主席壁蘭蘭中南大學(xué)二0一三年四月基于雙目立體視覺的相位匹配算法研究摘要：雙目視覺是模仿

2、人類的雙目功能對(duì)同一景物從兩個(gè)不同的角度進(jìn)行觀察，然后對(duì)不同角度下獲取的圖像根據(jù)幾何成像的原理得出圖像之間的視差，從而還原景物的三維信息。立體匹配就是搜索圖像對(duì)在成像過程中的同名點(diǎn)并獲取圖像偏差的過程，是三維重建的核心技術(shù)，是立體視覺的重點(diǎn)研究內(nèi)容，同時(shí)也是難點(diǎn)之一。本文在對(duì)現(xiàn)有的匹配方法進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)對(duì)基于相位信息的圖像匹配方法進(jìn)行了研究。由于相位本身反映了圖像結(jié)構(gòu)的位置信息，所以抗噪性能好，而且相位相關(guān)法是對(duì)整幅圖像的相關(guān)系

3、數(shù)進(jìn)行處理，所以匹配速度快。但是基于相位相關(guān)的圖像匹配方法在處理位移變化的圖像時(shí)，在圖像邊緣不穩(wěn)定的情況下，可能會(huì)使該算法失效。為了能夠很好地處理圖像邊緣不穩(wěn)定的問題，本文在模板匹配的基礎(chǔ)上利用相位相關(guān)法進(jìn)行圖像匹配。該方法在匹配處理過程中采用的是基于傳統(tǒng)模板匹配的小窗口搜索方式，需要對(duì)整幅圖像進(jìn)行遍歷，從而導(dǎo)致了計(jì)算量的增加，影響了匹配速度。針對(duì)該方法的不足，本文在該方法的基礎(chǔ)上，采用大窗口搜索的方式，將模板擴(kuò)充到原圖大小，然后再進(jìn)行

4、基于相位相關(guān)的匹配處理。由于這種基于擴(kuò)充模板的相位相關(guān)匹配方法采用的是大窗口的全局搜索方式，大大減少了計(jì)算量，從而提高了匹配速度。在實(shí)際的圖像中往往存在著仿射變換，單純的基于相位相關(guān)的匹配方法不能滿足該需求。所以，本文在相位相關(guān)的基礎(chǔ)上，利用FourierMellin變換的旋轉(zhuǎn)和縮放不變性，通過將圖像從空間笛卡爾坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到對(duì)數(shù)極坐標(biāo)系進(jìn)行相應(yīng)處理，從而獲得圖像的位移量、旋轉(zhuǎn)角度和縮放倍數(shù)。但是，圖像在尺度變化的時(shí)候不可避免地會(huì)產(chǎn)生含糊

5、性，從而限制了基于相位相關(guān)的FourierMellin匹配方法在尺度縮放上的適應(yīng)范圍。為此，本文引入高斯尺度空間理論，利用該理論模擬人眼視覺成像的機(jī)理，構(gòu)造多尺度圖像，然后再進(jìn)行各個(gè)尺度圖像的FourierMellin變換。這種方法減少了圖像尺度變化所引起的含糊性，一定程度上擴(kuò)展了基于相位相關(guān)的FourierMellin匹配方法在尺度縮放上的適應(yīng)范圍。本文在基于高斯尺度空間理論的認(rèn)識(shí)上，引入雙線性插值算法，提出了基于雙線性插值的尺度空闖