医用光学中基于局部特征的高效稳健立体匹配算法.pdf

敷 与 电子学进展 47．051501(2010) LaserOptoelactron|csProgress ~2010中国激光杂志社 doi：10．3788／lop47．051501 医用光学中基于局部特征的高效稳健立体匹配算法 刘天亮 2 罗立民 f 东南大学影像科学与技术实验室，江苏南京210096 1 南京邮电大学通信与信息工程学院江苏省图像处理与图像通信重点实验室，江苏南京210003J 摘要 医用光学中为快速消除双 目立体匹配歧义，提出一种基于局部特征、稳健高效的两步立体匹配方法。用局部二进制 模板／对比度 (LBP／C)纹理分析描述图像纹理并构造初始匹配成本；仅在垂直、水平方向内自适应地分配权值，消除匹配特征 的相似歧义性，并行双通地聚合匹配成本；由赢者通吃法得到初始视差。为消除弱纹理、重复纹理和遮挡等引起的歧义，视 差求精方案包括并行双通校准视差、基于映射检测遮挡、基于极线最小二乘拟合填充遮挡。实验表明，该算法计算效率高、 结构简单，易于实现并消除匹配歧义，得到精度较高且分段平滑的视差。 关键词 医用光学；机器视觉；双 目立体匹配；局部二进制模板／对比度纹理；双通 自适应支持权值；双通视差校准； 最d,--乘拟合 中图分类号 TP391．41 OCIS 150．1488170．3880 文献标识码 A HighEfficiencyFeature-BasedandRobustLocalStereo M atchingAlgorithm inM edicalOptics LiuTianliang LuoLimin 1L aborato 。 jmngeScience Techn0logy．SoumenstUniversi ．Nn哪lng，JinngsH210096．Chinn 2J ngsuProvinceKeyLnborntory。fImngeProcessing＆im口gecommunicationCollegeof ，ecD ，打 fc口ffD订andInformationEngineering，NanjingUniversityof Postsand cD，押l胛fcff0n， NanJing，Jiangsu210003，China Abstract A feature-b·asedtwo-·steplocalstereomatchingwithhighefficiencyispresentedtoeliminatehteambiguityof binocularstereoprobleminmedicaloptics．Thelocalbinarypattern／constrast(LBPC／)texutresdescribinglocalfeaturesare firstlyanalyzedforboht stereopairs，andtheinitialmatchingCOSTSisconstructedfrom thefeatures．Two-passaggregation withadaptivesupportweight(ASW)ofrhtecostsisadoptedonlyinhteverticalandhorizontaldirections，whichefficiently resolvesambiugiyt infeautrematching．InitialdispariytmapisobtainedvialocalWinner-Takes—Alloptimizationrfom them．Tosolvehteambiugiyt rfom ohteraspectsincludingtex