基于雙目視覺的水面障礙物識別算法

韓佳穎 周楠

摘要：為了實現無人艇對水面障礙物的定位，將雙目視覺技術應用于障礙物圖像識別與定位，提出一種改進的雙目識別的快速算法。該算法基于HSI顏色空間和SURF 特征原理實現特征點的提取，運用多類約束條件對匹配點對進行篩選，提高匹配效率。

關鍵詞：雙目識別；特征匹配；識別算法

中圖分類號：TP391.41 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）05-0140-02

雙目識別技術作為立體視覺的前沿科學在工業自動化生產、人機交互和虛擬現實等諸多領域都得到了廣泛應用[1]。目前在雙目識別技術的研究中，特征的提取和匹配是關鍵技術，主流采用SURF特征點提取和匹配算法，但是通過SURF特征匹配識別目標，會使圖像特征點數量多，運算量較大，實時性較差。無人艇水面實時避障過程中，障礙物的距離信息是需要提取的主要信息，由此改進SURF特征匹配算法，優化特征點對匹配的約束條件，提高匹配速度和精度，為無人艇的自動航行和避障提供一種有效技術。

1 雙目識別與定位基本原理

雙目識別與定位的常規過程包括：圖像獲取、攝像機標定與矯正、特征提取、特征匹配和立體重構[2]。本文實現主要流程如下：

（1）通過雙目攝像頭來獲得二維圖像；（2）采用SURF原理獲得左右圖像匹配的特征點對，特征提取前進行圖像預處理，便于特征提取；（3）利用三類約束條件進行左右圖像中對應特征點對的篩選；其中特征點對篩選和匹配是本文研究的關鍵問題。

2 特征提取與匹配

2.1 圖像預處理