显微立体视觉中的匹配技术研究

【摘要】：立体视觉研究是通过立体投影关系来恢复物体的三维信息,是人类视觉成像的模拟,现已成为最热门的研究课题之一。虽然目前人造立体视觉系统并不能像人类视觉系统那样应用自如,但是因为它可以不受对象大小和工作环境等因素限制而得到了广泛的关注。显微立体视觉是立体视觉的分支之一,它研究的对象主要是在微小尺度下的物体。在显微立体视觉系统中,摄像机不是直接对目标进行图像采集,而是通过显微镜进行图像采集。研究内容主要包括系统标定、图像处理、立体匹配和三维重构。其中,立体匹配是最关键、也是最困难的一个环节。它的一个主要问题是如何解决在任何情况下都无法避免的遮挡问题。此外,图像的噪声和光源环境等也影响立体匹配的结果。尽管近些年来立体匹配算法已经有了很大的进展,但是到目前为止还没有一种鲁棒的匹配算法可以适应于各种环境。 本论文分析了人造视觉系统的结构和应用,通过在待匹配的像素点中应用不相似测度,提出了一种适用于显微图像的立体匹配算法。在匹配之前通过应用向量中值滤波来减少图像噪声在匹配中带来的影响,进而去除了背景,分割出用来分析的目标。在真实显微图像上应用了该算法,并用三维模型重构了该算法的匹配结果,取得了初步满意的效果。