激光与光电子学进展, 2021, 58 (2): 0215001, 网络出版: 2021-01-11   

基于改进代价计算和视差候选策略的立体匹配 下载: 978次

Stereo Matching Based on Improved Cost Calculation and a Disparity Candidate Strategy
作者单位
上海海洋大学信息学院, 上海 201306
图 & 表

图 1. 算法流程

Fig. 1. Algorithm flow

下载图片 查看原文

图 2. L-Census编码过程

Fig. 2. Coding process of L-Census

下载图片 查看原文

图 3. 物体边界区的失效示意图(p的正确匹配点是q,通过(3)式计算得到的误匹配点为e)。(a)Teddy左局部图; (b)Teddy右局部图

Fig. 3. Failure diagram in the boundary area of the object, in which the correct matching point of p is q, but the corresponding mismatching point is e obtained by Eq. (3). (a) Part of left image of Teddy; (b) part of right image of Teddy

下载图片 查看原文

图 4. 双向梯度代价自适应加权结合策略有效性图示

Fig. 4. Illustration of the effectiveness of the adaptive weighted combining strategy of bidirectional gradient cost

下载图片 查看原文

图 5. 通过不同的横向和纵向梯度代价组合方法获得的视差图。(a)原图;(b)真实视差图;(c)采用(3)式得到的视差图;(d)ABiGrad得到的视差图

Fig. 5. Disparity maps obtained by different horizontal and vertical gradient costs combining methods. (a) Original image; (b) real disparity map; (c) disparity map obtained using Eq. (3); (d) disparity map obtained using ABiGrad

下载图片 查看原文

图 6. 基于十字交叉的自适应窗口的构建。 (a)十字臂; (b)自适应支持区域

Fig. 6. Construction of adaptive cross window. (a) Cross arm; (b) adaptive support area

下载图片 查看原文

图 7. 验证“候选视差”思路的区域

Fig. 7. Area to verify the "candidate disparities" idea

下载图片 查看原文

图 8. 视差计算流程图

Fig. 8. Flow chart of disparity calculation

下载图片 查看原文

图 9. 视差计算伪代码

Fig. 9. Pseudo code for disparity calculation

下载图片 查看原文

图 10. 参数变化对误匹配率的影响。(a)误匹配率随λGrad变化;(b)误匹配随λCensus变化;(c)误匹配率随M变化;(d)误匹配率随τc变化;(e)误匹配率随τd变化

Fig. 10. Effect of parameters changing on error rate. (a) Variation of error rate with λGrad; (b) variation of error rate with λCensus; (c) variation of error rate with M; (d) variation of error rate with τc; (e) variation of error rate with τd

下载图片 查看原文

图 11. 不同代价计算方法获得的视差图。 (a)参考图; (b)真实视差图; (c)AD-Cen; (d)AD-Grad; (e)LCen-ABiGrad

Fig. 11. Disparity maps obtained by different cost calculation methods. (a) Reference image; (b) real disparity map; (c) AD-Cen; (d) AD-Grad; (e) LCen-ABiGrad

下载图片 查看原文

图 12. DC相对WTA在重复纹理区(直线框)、弱纹理区(虚线框)和无纹理区(双直线框)的优势。(a)参考图;(b)WTA获取的视差图;(c)DC获取的视差图;(d)标记视差图

Fig. 12. Advantages of DC over WTA in the repeated texture area (straight frame), weak texture area (dotted frame) and untextured area (double straight frame). (a) Reference image; (b) disparity map obtained by WTA; (c) disparity map obtained by DC; (d) marked disparity map

下载图片 查看原文

图 13. 本文算法在标准立体图像对上的结果。(a)参考图;(b)真实视差图;(c)本文算法生成的视差图;(d)误匹配图

Fig. 13. Results of our algorithm on standard stereo image pairs. (a) Reference image; (b) real disparity map; (c) disparity map generated by our algorithm; (d) mismatching map

下载图片 查看原文

表 1各候选视差的正确率

Table1. Correct rate of each candidate disparity unit: %

Candidate disparityd(1)d(2)d(3)d(4)OthersSum
Proportion53.312.16.03.724.9100.0

查看原文

表 2实验参数设置

Table2. Experimental parameter setting

ParameterL1L2τ1τ2τ3λCensusλGradτVNτVRMτcτd
Value173420620131200.421.0910

查看原文

表 3不同代价计算方法的误匹配率

Table3. Mismatching rate of different cost calculation methods unit: %

AlgorithmTsukubaTeddyArtMoebiusBooksWood1Cloth2Laundry
AD-Cen4.4815.2031.8020.8024.4026.2018.2032.80
AD-Grad4.3517.7032.0022.0025.0026.6018.8030.30
LCen-AbiGrad4.0615.1030.5018.2021.5024.8018.0027.90
AlgorithmBowling1Baby1AloeLampshade1Midd1Rocks1Wood2ReindeerAve(all)
AD-Cen31.9015.0016.5023.4042.6013.9015.6030.1022.70
AD-Grad35.8016.6018.9023.6043.3013.3015.2030.2023.40
LCen-ABiGrad26.0015.0017.1020.0024.3013.0014.5026.7019.80

查看原文

表 4不同视差计算策略的误匹配率

Table4. Mismatching rate of different disparity calculation strategies unit: %

AlgorithmTeddyDollsReindeerBaby2Bowling2Cloth2Aloe
WTA15.1018.0026.7017.2024.0018.0017.10
SO14.4017.5024.8020.0024.0017.8015.00
DC14.8017.9026.2016.7023.7017.5016.90
AlgorithmFlowerpotsMidd1Midd2PlasticRocks2Rocks1Ave(all)
WTA23.7024.3023.9034.9013.2013.0020.70
SO25.6021.5019.1036.7012.9013.0020.18
DC23.2023.1023.0034.9012.9012.8020.28

查看原文

表 5不同算法在标准立体图片对上的误匹配率

Table5. Mismatch rate of different algorithms on standard stereo picture pairs unit: %

AlgorithmTsukubaVenusTeddyConesAverageerror
N-occAllDiscN-occAllDiscN-occAllDiscN-occAllDisc
Ours2.122.508.230.250.622.244.9711.0012.502.788.688.045.33
SO+borders1.291.716.830.250.532.267.0212.2016.303.909.8510.206.03
Assw-Grad1.572.007.320.891.003.187.2012.4016.103.689.188.626.10
GradAdaptWgt2.262.638.990.991.394.928.0013.1018.602.617.677.436.55
AdaptAggrDP1.573.508.271.532.6912.406.7914.3016.205.5313.2014.808.40

查看原文

表 6不同算法在标准立体图片对上的运行时间

Table6. Running time of different algorithms on standard stereo image pairs unit: s

AlgorithmTsukubaVenusTeddyCones
Ours0.91.43.53.3
Assw-Grad1.72.84.23.9
GradAdaptWgt24395959

查看原文

宋巍, 魏新宇, 张明华, 贺琪. 基于改进代价计算和视差候选策略的立体匹配[J]. 激光与光电子学进展, 2021, 58(2): 0215001. Wei Song, Xinyu Wei, Minghua Zhang, Qi He. Stereo Matching Based on Improved Cost Calculation and a Disparity Candidate Strategy[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2021, 58(2): 0215001.

本文已被 3 篇论文引用
被引统计数据来源于中国光学期刊网
引用该论文: TXT   |   EndNote

相关论文

加载中...

关于本站 Cookie 的使用提示

中国光学期刊网使用基于 cookie 的技术来更好地为您提供各项服务,点击此处了解我们的隐私策略。 如您需继续使用本网站,请您授权我们使用本地 cookie 来保存部分信息。
全站搜索
您最值得信赖的光电行业旗舰网络服务平台!