双目区域视差快速计算及测距算法
目的 双目测距对水面无人艇自主避障以及视觉侦察具有重要意义,但视觉传感器成像易受光照环境及运动模糊等因素的影响,基于经典Census变换的立体匹配代价计算方法耗时长,且视差获取精度差,影响测距精度.为了提高测距精度并保证算法运行速度,提出一种用于双目测距的快速立体匹配算法.方法 基于传统Census变换,提出一种新的比特串生成方法,在匹配点正方形支持窗口的各边等距各选3个像素点,共选出8个像素点,这8个像素点两两比较生成一个字节的比特串.将左右视场中的匹配点与待匹配点的比特串进行异或,得到两点的汉明距离,在各汉明距离中找到距离最小的像素点作为匹配像素点,两像素点的横坐标差为视差.本文采用区域视差计算的方法,在左右视场确定同一目标区域后进行视差提取和滤波,利用平均视差计算目标的距离.结果 本文算法与基于传统Census变换的立体匹配视差获取方法相比,在运算速度方面优势明显,时间稳定在0.4s左右,用时仅为传统Census变换算法的1/5.在Middlebury数据集中的图像对teddy和cones上进行的算法运行时间对比实验中,本文基于Census变换改进的算法比已有的基于Census变换的匹配算法在运行时间上快了近20 s.在实际双目测距实验中,采用本文算法在10～19 m范围内测距误差在5％以内,根据无人艇的运动特点和避障要求,通过分析可知该算法的测距精度可以满足低速无人艇的避障需求.结论 本文给出的基于改进Census变换的匹配算法在立体匹配速度上有大幅提高,提取目标视差用于测距,实际测距结果表明,本文算法能够满足水面无人艇的视觉避障要求.
测距、双目视觉、改进Census变换、立体匹配、区域视差提取
24
TP751.1(遥感技术)
国家重点研发计划“深海关键技术与装备”重点专项项目2018YFC0309100;江苏省重点研发计划——产业前瞻与共性关键技术项目BE2016009-3;江苏省研究生科研与实践创新计划项目SJCX18_0779,KYCX18_2327
2019-10-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共9页
1537-1545
