分段差异细化:一种立体匹配遮挡处理方法

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"基于分段的用于立体匹配的遮挡处理的差异细化" 本文"Segment-based Disparity Refinement with Occlusion Handling for Stereo Matching"探讨了一种针对立体匹配的遮挡处理的差异细化方法,旨在改进传统的winner-take-all (WTA) 立体匹配结果。在立体匹配中,两个对应图像的对应像素之间的距离(即视差)被用来构建三维场景的深度信息。然而,遮挡、噪声和不精确的边缘检测可能导致匹配错误,特别是对于复杂的图像场景。 首先,该论文指出,原始的WTA方法可能会因遮挡问题导致错误的视差估计。为了解决这个问题,文章提出通过超像素(superpixels)对参考图像进行过度分割。超像素是将图像中的像素组合成更大、更连贯的区域,这样可以更好地捕获图像的局部特性。然后,对于每个超像素,使用一种改进的随机样本共识(RANSAC)算法来拟合一个最佳的视差平面。RANSAC是一种常用的鲁棒模型估计方法,它可以容忍一定的异常值,从而提高模型拟合的质量。 接着,文章设计了一个两层优化框架来精细化这些视差平面。第一层优化主要关注于减少单个超像素内部的视差不一致性,通过对超像素内的像素进行局部调整来提高匹配精度。第二层优化则考虑了相邻超像素间的连续性,利用马尔可夫随机场(Markov Random Field, MRF)模型来确保整个图像的视差场是平滑且一致的。MRF模型能够有效地捕捉图像的局部和全局上下文信息,从而减少因遮挡导致的视差不连续性。 此外,该方法还考虑了遮挡处理,通过分析像素之间的依赖关系来识别和处理遮挡区域。在遮挡区域,由于缺少对应的像素,简单的WTA方法可能无法准确地估计视差。该方法利用遮挡信息来修正这些区域的视差,从而提高匹配的准确性。 总结来说,这篇文章提出的差异细化方法通过结合超像素分割、改进的RANSAC视差平面拟合、以及MRF驱动的多层优化,有效地处理了立体匹配中的遮挡问题,提升了匹配结果的质量和稳定性。这一技术对自动驾驶、机器人导航、3D重建等领域具有重要的应用价值。