研究目的
开发一种用于路面三维重建的实时立体视觉系统，以优化精度与速度之间的权衡。
研究成果
所提出的实时立体视觉系统在NVIDIA GTX 1080 GPU上实现了约3毫米的重建精度和25帧/秒的处理速度。透视变换与双边滤波提升了视差精度与处理速度。未来工作包括缩小双边滤波的搜索范围、将该系统应用于道路SLAM以及利用视差变换进行坑洞检测。
研究不足
对整个成本体进行双边滤波非常耗时。ZED相机的固定基线限制了重建精度的提升。该系统需要强大的硬件（GPU）才能实现实时运行。
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[2018年IEEE国际成像系统与技术会议（IST）- 波兰克拉科夫（2018.10.16-2018.10.18）] 2018年IEEE国际成像系统与技术会议（IST）- 面向路面三维重建的实时立体视觉技术
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[2018年IEEE国际成像系统与技术会议（IST）- 波兰克拉科夫（2018.10.16-2018.10.18）] 2018年IEEE国际成像系统与技术会议（IST）- 面向路面三维重建的实时立体视觉技术
DOI：10.1109/ist.2018.8577119
出版年份：2018
更新时间：2025-09-23 15:22:29
摘要：
立体视觉技术已广泛应用于土木工程领域以获取三维道路数据。该技术的两个关键要素是精度与速度，但同时实现二者极具挑战性，因此开发立体视觉系统的主要目标在于优化这两者的平衡关系。本文提出一种用于路面三维重建的实时立体视觉系统。该系统基于我们先前发表的三维重建算法构建：首先将目标图像的透视视图转换至参考视图，此举不仅提高了视差精度，还提升了处理速度；随后计算每对图像块间的相关代价并存储于两个三维代价体中；通过双滤波对代价体进行邻域匹配代价的自适应聚合，显著降低了立体匹配过程中的歧义性，从而进一步提高视差估计精度；最终通过抛物线插值实现亚像素分辨率，并利用亚像素视差图重建三维路面。为实现实时处理，该算法部署于NVIDIA GTX 1080 GPU平台。实验结果表明重建精度可达3毫米左右。
作者：
Rui Fan，Yanan Liu，Xingrui Yang，Mohammud Junaid Bocus，Naim Dahnoun，Scott Tancock
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