Корреляционное стереоотождествление

Материал из Техническое зрение
Перейти к: навигация, поиск

Метод корреляционного стереоотождествления состоит в следующем. Обозначим

$\langle x_{l}, y_{l} \rangle$ - координаты центра эталона, выбранного на левом изображении;

$\langle x_{r}, y_{r} \rangle$ - координаты центра образа, выбранного на правом изображении;

$f(x+x_{l},y+y_{l})$ - функция яркости эталона;

$g(x+x_{r},y+y_{r})$ - функция яркости образа;

$R = \{ \langle x_{r},y_{r}\rangle : x_{\min} < x_{r} < x_{\max}$; $y_{\min }< y_{r} < y_{\max} \}$ - прямоугольная область поиска на правом изображении;

$S(R )$ - количество пикселов внутри области $R$.

Каждая точка области $R$ берется в качестве центра образа, который сравнивается с эталоном. Мерой сходства является корреляционная функция $$ K\left( {x_r ,y_r } \right)=\frac {\sum\limits_{\langle x,y \rangle} {f(x+x_l ,y+y_l)g(x+x_r ,y+y_r )-N\bar {f}\bar {g}} } {\big(\sum\limits_{\langle x,y \rangle} f^2(x+x_l,y+y_l ) - N\bar f^2\big)^{1/2} \big(\sum\limits_{\langle x,y \rangle} g^2(x+x_r ,y+y_r )-N\bar g^2\big)^{1/2}}, $$ где знак $\sum\limits_{\langle x,y \rangle} $ обозначает суммирование по всем пикселам эталона; $N$ - количество пикселов в эталоне. Средняя яркость находится по формулам $$ \bar {f}=\frac{1}{N}\sum\limits_{\langle x,y \rangle} {f(x+x_l , y+y_l ); \qquad \bar {g}=\frac{1}{N} \sum\limits_{\langle x,y \rangle} g(x+x_r , y+y_r )}. $$ Задачу стереоотождествления можно сформулировать следующим образом: найти значения координат $\langle x_{r}^\ast , y_{r}^\ast \rangle$, при которых корреляционная функция достигает максимума $$ \langle{x_r}^\ast ,{y_r}^\ast \rangle= \textrm{arg} \mathop{\textrm{max}}\limits_{x_r, y_r} K(x_r, y_r). $$

В качестве критериев качества стереоотождествления могут служить следующие характеристики: абсолютная величина максимума, кривизна корреляционной функции в точке максимума, количество боковых максимумов. Чем более информативным является эталон, тем сильнее выражен главный максимум по сравнению с боковыми максимумами. Чем точнее определена область поиска $R$, тем меньше в нее попадает добавочных максимумов.

На рис. 6 показана ЦМР, полученная обычным корреляционным методом по тестовой стереопаре (рис. 4). Область поиска для всех эталонов была принята одинаковой и равнялась $30 \times 5$ пикселов. На полученной ЦМР ясно видны ошибки стереоотождествления, связанные с большой зашумленностью изображений и как следствие этого с перепутыванием главного и добавочных максимумов корреляционной функции.

Один из способов избежания аномальных ошибок перепутывания состоит в увеличении размеров эталона, однако это увеличивает время стереоотождествления и уменьшает точность стереоотождествления. Другим способом является ограничение

4-2-3.jpg

Принцип построения пирамиды изображений

области поиска $R$ за счет использования начального приближения координат максимума корреляционной функции. Для этого часто использовуют пирамиду изображений.

Полезные ссылки

  1. ☝ К началу
  2. ☜ Сравнение и привязка изображений. Стереоотождествление
Личные инструменты
Пространства имён

Варианты
Действия
Навигация
Инструменты