MATLAB实现快速双目视差图生成与深度计算

在MATLAB中生成视差图是双目视觉技术中的一个重要步骤，它利用两台相机拍摄的同一场景的不同视角来恢复深度信息。这项技术的基础是立体视觉，通常通过简单的双目系统实现，其中两台相机以水平距离（称为基线）对齐，捕捉场景的不同视点。 在本示例中，我们将使用MATLAB和Video and Image Processing Blockset工具箱来计算两个校正后的立体图像之间的深度映射。校正过程（也称为图像几何矫正）确保了不同视角的图像具有相同的参考框架，这对于后续的立体匹配至关重要。这个过程可以在Image Rectification Demo中找到详细解释，它涉及图像的旋转、缩放和平移，以消除由于相机位置和视角变化导致的几何畸变。 双目匹配是实现这一功能的核心算法，它是硬件系统中快速立体视觉的标准方法。在这个MATLAB演示中，首先介绍基础的块匹配技术，它将每个像素区域（或称为块）与另一个视图中的对应区域进行比较，以找出它们之间的差异，即视差。这是计算深度的第一步。 为了提高精度，我们引入动态规划算法，它通过优化匹配过程，避免局部最优解，从而得到更准确的结果。此外，图像金字塔技术也被应用，通过对原始图像进行多级尺度处理，既提升了匹配速度，又在一定程度上解决了小尺度细节匹配的问题。 与Simulink Estimation for Stereo Vision Demo相比，这个MATLAB示例假设已经得到了校正的图像，因此它的工作基于精确的基线关系，仅在水平方向上的匹配。而Simulink版本则更为通用，能够处理未经校正的图像，并搜索一般意义上的共轭线，这增加了其适用性，但相应的计算复杂度可能更高。 通过MATLAB生成视差图，不仅可以了解深度估计的基本原理，还能掌握如何在实际工程中应用这些技术来提高立体视觉系统的性能。这对于计算机视觉、机器人导航以及三维重建等领域都是至关重要的技能。