基于RANSAC算法的极线约束立体视觉匹配方法研究

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Ｅｐｉｐｏｌａｒｌｉｎｅｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓａｒｅｏｆｔｅｎｅｍｐｌｏｙｅｄｉｎｔｈｅｓｔｅｒｅｏｍａｔｃｈｉｎｇ．Ｔｈｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃｄｅｓｃｉｐｔｒｉｏｎｏｆｔｈｅｅｐｉ・
ＮＯＶ．２０１３
文章编号：１００１ — ２２６５（２０１３）１１— ００２０— ０３
基于ＲＡＮＳＡＣ算法的极线约束立体视觉匹配方法研究术
张培耘，华希俊，夏乐春，符永宏
（江苏大学机械工程学院，江苏镇江２１２０１３）
ｐｏｌａｒｌｉｎｅｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓｉｓｄｅｄｕｃｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｅｐｉｐｏｌａｒｌｉｎｅｏｆｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｐｏｉｎｔｓｉｓｏｂ —
第ｌ１期
２０１３年ｌ１月
组合机床与自动化加工技术
ＭｏｄｕｌａｒＭａｃｈｉｎｅＴｏｏｌ＆ＡｕｔｏｍａｔBiblioteka BaiduｉｃＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅ
ＮＯ．１１
ｔａｉｎｅｄｂｙｓｏｌｖｉｎｇｔｈｅｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｍａｔｒｉｘｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｎｃｒｅａｓｅｓｔｅｒｅｏｍａｔｃｈｉｎｇｑｕａｌｉｔｙａｎｄｅｉｃｆｉｅｎｃｙ．Ｓｅｖｅｒ — ａｌａｌｇｏｉｔｒｈｍｓａｒｅｐｒｏｖｉｄｅｄｆｏｒｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇｔｈｅｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｍａｔｉｘｒ．ＴｈｅＲＡＮＳＡＣａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓａｄｏｐｔｅｄｔｏａｃｑｕｉｒｅｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｌｍａｔｃｈｉｎｇｐｏｉｎｔｓ，ａｎｄｔｈｅ７ＰｏｉｎｔｓＡｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｕｓｅｄｔｏｃｌａｓｓｉｆｙｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｌｐｏｉｎｔｓｔｏｉｎ —
ｎｅｒｐｏｉｎｔｓａｎｄｏｕｔｅｒｐｏｉｎｔｓ．Ａｌｌｔｈｅｉｎｎｅｒｐｏｉｎｔｓａｒｅｅｍｐｌｏｙｅｄｔｏｒｅｉｎｆｅｔｈｅｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｍａｔｒｉｘａｔｌａｓｔ．Ｔｈｅ
中图分类号：ＴＨ１６５：ＴＧ６５９文献标识码：Ａ
ＳｔｅｒｅｏＭａｔｃｈｉｎｇｗｉｔｈＥｐｉｐｏｌａｒＬｉｎｅＣｏｎｓｔｒａｉｎｔｓＢａｓｅｄｏｎＲＡＮＳＡＣＡｌｇｏｒｉｔｈｍ
ＺＨＡＮＧＰｅｉ — ｙｕｎ，ＨＵＡＸｉ — ｊｕｎ，ＸＩＡＬｅ — ｃｈｕｎ，ＦＵＹｏｎｇ — ｈｏｎｇ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＺｈｅｎｊｉａｎｇＪｉａｎｇｓｕ２１２０１３，Ｃｈｉｎａ）
摘要：立体视觉匹配一直是机器视觉和模式识别领域中的一个重要问题。极线约束是立体匹配中的基
本约束之一，为进一步提高立体匹配精度和效率，在对极线约束数学描述推导的基础上，通过求解基本矩阵得到相应匹配点的极线，提出了求解基本矩阵的一般算法，即采用ＲＡＮＳＡＣ算法。首先得到特征点的初始匹配点对，然后运用７点算法将初始匹配点对划分为内点和外点，最后用所有的内点来重新计算优化基本矩阵，并通过对实际图像的立体视觉匹配实验，以验证该匹配算法的有效性。关键词：极线约束；基本矩阵；ＲＡＮＳＡＣ算法；立体匹配
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｔｅｒｅｏｍａｔｃｈｉｎｇｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｐｒｏｂｌｅｍｉｎｔｈｅｉｅｆｌｄｏｆｍａｃｈｉｎｅｖｉｓｉｏｎａｎｄｐａｔｔｅｒｎｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ．