雙目視覺(二)雙目匹配的困難和評判標準

1.雙目匹配時面臨的困難 

在雙目視覺中立體匹配經過半個世紀的發展,已經取得很多研究成果,但依然面臨各種各樣的難點與挑戰。一般立體匹配算法受以下幾方面影響,這也是國內外學者一直需要解決的關鍵問題:包括立體匹配受本身內在因素的影響,同時也受到外界環境的影響(即外在因素)以及算法精度與運行時間問題,使得在實際應用中還存在一定的侷限性。

光學失真

表面反光

 縮放

 透視變換造成的失真

 缺少紋理的區域(白牆)

 重複出現

 透明的物體

 遮擋

 

2.雙目匹配的評價標準 

在 2002 年以前,雖然立體匹配算法得到很大的發展,但卻沒有一個統一的標準來評估算法的好壞。所以 Scharstein 和 Szelisk開發了在線評估平臺Middlebury(http://vision.middlebury.edu/stereo/) 網站,該平臺提供了四組標準的立體匹配圖像數據,分別爲 Tsukuba、Venus、Teddy 和 Cones

這些圖片都是在不同環境下拍攝的,而且都經過外極線校正所得,並同時給出四組圖像的真實視差圖(Ground truth
image)作爲參考,通過將上傳到網站的算法和真實視差結果進行分析對比,從而得到準確的算法評估數據,同時爲了對算法進行定量的評估,提出了均方根誤差和誤匹配率兩大指標進行分析:

  • 均方根誤差法 RMS(root-mean-squared)

  • 誤匹配率 PBM(Percentage of bad matching pixels)

在對立體匹配算法進行誤差計算評測時,通常用 Middleburry 評測網站給出三類典型區域進行劃分,如非遮擋區域誤匹配率(nonocc)所有像素點的誤匹配率(all)視差不連續區域誤匹配率(disc),對這些區域利用上述公式計算誤差率,再通過計算整幅圖像的平均誤差率對上傳的圖像進行整體評估,並得到在網站中的公開排名。 

 

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