码上实战立体匹配系列经典AD-Census: 扫描线优化
Posted 李迎松~
tags:
篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了码上实战立体匹配系列经典AD-Census: 扫描线优化相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
同学们国庆假期快乐呀！潇洒7天（带娃7天），难得坐下来更新博客。
下载完整源码，点击进入: https://github.com/ethan-li-coding/AD-Census
欢迎同学们在Github项目里讨论！
接上篇十字交叉域代价聚合，本篇的内容是AD-Census的扫描线优化步骤，实际上，该步的思路和SGM的代码聚合是基本一样的，只不过在P1/P2参数设置上做了一些修改。确实，SGM的P1、P2设置策略过于简单，优点是鲁棒性高，对大部分数据都能得到一个还不错的视差结果，但明显的弊端就是很难找到一组特别好的参数组合，使特定应用场景的数据达到比较完美的状态，P1/P2的设置对整体视差效果尤其是边缘处的视差很关键，所以AD-Census的改进方向是有实际意义的。
我们不妨直接先看下AD-Census扫描线优化的成果：
|
|
|
|
显然，扫描线优化后的视差图比代价聚合后的视差图更加完整，错误值更少。当然这并不能说明AD-Census的参数改进就是有效的，只能说明扫描线优化步骤是有效的。
我们来看编码介绍吧！
文章目录
算法
同样的，算法原理请看博文：
这里我就不再展开讲优化的原理了，和SGM（SemiGlobalMatching）的代价聚合策略确实是一模一样，看博主往期博客就行了，AD-Census采用4方向的扫描线优化，即上下左右4个方向。
AD-Census所做的修改在于 P 1 P_1 P1和 P 2 P_2 P2值的设定方式，在SGM中， P 1 P_1 P1、 P 2 ′ P_2' P2′是预设的固定值，实际使用的 P 2 P_2 P2是根据左视图相邻两个像素的亮度差值而实时调整的，调整公式为 P 2 = P 2 ′ / ( I p − I q ) P_2=P_2'/(I_p-I_q) P2=P2′/(Ip−Iq)。
而在Ad-Census中， P 1 P_1 P1、 P 2 P_2 P2不只是和左视图的相邻像素颜色差 D 1 = D c ( p , p − r ) D_1=D_c(p,p-r) D1=Dc(p,p−r)有关，而且和右视图对应同名点的相邻像素颜色差 D 2 = D c ( p d , p d − r ) D_2=D_c(pd,pd-r) D2=Dc(pd,pd−r)有关。
（注1：AD-Census算法默认输入彩色图，所以是算颜色差，如果是输入灰度图，则是亮度差，颜色差的定义是
D
c
(
p
l
,
p
)
=
m
a
x
i
=
R
,
G
,
B
∣
I
i
(
p
l
)
−
I
i
(
p
)
∣
D_c(p_l,p)=max_i=R,G,B|I_i(p_l)-I_i(p)|
Dc(pl,p)=maxi=R,G,B∣Ii(pl)−Ii(p)∣，即三个颜色分量差值的最大值）
（注2：
p
d
pd
pd 实际就是像素
p
p
p 通过视差
d
d
d 找到的右视图上的同名点
q
=
p
−
d
q=p-d
q=p−d）
（注3：
p
−
r
p-r
p−r代表聚合方向上的上一个像素，比如从左到右聚合，则
p
−
r
p-r
p−r就是
p
−
1
p-1
p−1；从右到左聚合，则
p
−
r
p-r
p−r就是
p
+
1
p+1
p+1）
具体设定规则如下：
- P 1 = Π 1 , P 2 = Π 2 , i f D 1 < τ S O , D 2 < τ S O P_1=Π_1,P_2=Π_2, if D_1<τ_SO,D_2<τ_SO P1=Π1,P2=Π2,ifD1<τSO,D2<τSO
- P 1 = Π 1 / 4 , P 2 = Π 2 / 4 , i f D 1 < τ S O , D 2 > τ S O P_1=Π_1/4,P_2=Π_2/4, if D_1<τ_SO,D_2>τ_SO P1=Π1/4,P2=Π2/4,ifD1<τSO,D2>τSO
- P 1 = Π 1 / 4 , P 2 = Π 2 / 4 , i f D 1 > τ S O , D 2 < τ S O P_1=Π_1/4,P_2=Π_2/4, if D_1>τ_SO,D_2<τ_SO P1=Π1/4,P2=Π2/4,ifD1>τSO,D2<τSO
- P 1 = Π 1 / 10 , P 2 = Π 2 / 10 , i f D 1 > τ S O , D 2 > τ S O P_1=Π_1/10,P_2=Π_2/10, if D_1>τ_SO,D_2>τ_SO P1=Π1/10,P2=Π2/10,ifD1>τSO,D2>τ以上是关于码上实战立体匹配系列经典AD-Census: 扫描线优化的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章