基于置信传播的遥感影像立体匹配

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yuexianglian
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立体视觉可以快速对较大范围场景的整体深度信息进行计算,因此在遥感影像研究领域得到了大量的应用。传统的立体匹配存在遮挡区等场景下边缘点匹配精度较低的缺点和全局匹配的时间复杂度较高导致的匹配速度较慢等问题。本文基于置信传播提出一种新的立体匹配算法来对遥感影像进行立体匹配,取得了较为理想的效果,具有很好的实用价值。通过事先将参考图像的节点分为边缘节点与非边缘节点,然后各自采用全新的消息传递方式更新马尔可夫随机场中的节点置信度,除此之外还将整体的迭代方式进行更改,完成整个视差图的计算。为了降低遥感影像匹配边缘点匹配误差率,基于置信传播算法提出一种新的边缘点消息传递方式。首先将参考图像的像素点划分为边缘点和非边缘点,然后改进边缘点消息的传递方式。即通过参考图像和目标图像中的点之间的差异,作为边缘点外观的先验,细化节点之间消息传递的方式以此来降低边缘点的误匹配率。接着针对全局匹配的计算复杂度较高,匹配速度慢的特点,非边缘点的消息更新方式使用一种新的距离变换算法,降低了非边缘节点消息更新算法的时间复杂度。除此之外整个马尔可夫随机场的迭代方式也采用新的多尺度迭代方式,来加快立体匹配过程中节点置信度的收敛速度。在实验过程中通过对Middlebury数据集和遥感影像数据集的分析可以得出,本文所提出新的边缘点匹配算法可以提高遥感影像立体匹配的匹配成功率,提高了16%,改进后的算法所得出的视差图在建筑物边缘等部分细节还原更加准确,所用时间只增加了18%,相较于只进行边缘点改进降低了8%。实验验证了本文所提出的将节点的独特性度量引入置信传播,在边缘点采用新的消息传递方式可以减小计算误差,同时非边缘节点的新的距离变换算法和多尺度置信传播可以降低遥感影像立体匹配所需的时间。
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