双目立体匹配算法--SAD（C++\FPGA）

来源：互联网发布：java助理工程师要求编辑：程序博客网时间：2024/06/04 19:40

SAD（Sum of absolute differences）是一种图像局部匹配算法。

1、本文结构

首先介绍SAD算法的基本原理与流程，之后使用C++和Verilog实现算法。

2、算法流程

输入：左摄像机图片，右摄像机图片，最大视差等级

（1）确定模板大小（一般是3*3，5*5）；

（2）用这个模板提取左图像的一块区域中的像素值；

（3）用这个模板提取右图相对应位置的一块区域中的像素值；

（4）用左图像中提取的数据分别减去右图像中提取的数据，结果取绝对值；

（5）在搜索范围内移动右图像的模板，重复（4）

（6）找到这个范围内SAD最小值对应的位置，即找到了左边图像在右图像中的最佳匹配像素块。

#pragma once#include <iostream>#include <iomanip>#include <opencv2\opencv.hpp>using namespace std;using namespace cv;class mySAD{public :mySAD() :wsize(3), dsr(30) {}mySAD(unsigned int _size, int _dsr) :wsize(_size), dsr(_dsr) {}Mat computeSAD(Mat &L,Mat &R);private:int wsize;int dsr;};

#include "stdafx.h"#include "mysad.h"Mat mySAD::computeSAD(Mat &L, Mat &R){Mat Disparity(L.rows,L.cols,CV_8U,Scalar::all(0));float temp=0;float temp_min = 0;for (int nrow = 1; nrow < L.rows-1; nrow++){for (int ncol = 1; ncol < L.cols-1; ncol++){temp_min = 100000;for (int d = 0; (d < this->dsr && ncol+d+1<L.cols-1); d++){temp =  abs(  L.at<unsigned char>(nrow - 1, ncol - 1) - R.at<unsigned char>(nrow - 1, ncol + d - 1)+ L.at<unsigned char>(nrow - 1, ncol   )  - R.at<unsigned char>(nrow - 1, ncol + d    )+ L.at<unsigned char>(nrow - 1, ncol + 1) - R.at<unsigned char>(nrow - 1, ncol + d + 1)+ L.at<unsigned char>(nrow    , ncol - 1) - R.at<unsigned char>(nrow    , ncol + d - 1)+ L.at<unsigned char>(nrow    , ncol    ) - R.at<unsigned char>(nrow    , ncol + d   )+ L.at<unsigned char>(nrow    , ncol + 1) - R.at<unsigned char>(nrow    , ncol + d + 1)+ L.at<unsigned char>(nrow + 1, ncol - 1) - R.at<unsigned char>(nrow + 1, ncol + d - 1)+ L.at<unsigned char>(nrow + 1, ncol    ) - R.at<unsigned char>(nrow + 1, ncol + d   )+ L.at<unsigned char>(nrow + 1, ncol + 1) - R.at<unsigned char>(nrow + 1, ncol + d + 1));if (temp < temp_min){temp_min = temp;Disparity.at<unsigned char>(nrow,ncol) = d*16;}}}float rate = (float)(nrow / L.rows);}return Disparity;}

// SAD.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。//#include "stdafx.h"#include <iostream>#include <opencv2/opencv.hpp>#include "mysad.h"using namespace std;using namespace cv;int main(){Mat imgl_gray = imread("C:\\Users\\WangDongwei\\Documents\\Visual Studio 2015\\Projects\\SAD\\pic\\im6.png", CV_LOAD_IMAGE_GRAYSCALE);Mat imgr_gray = imread("C:\\Users\\WangDongwei\\Documents\\Visual Studio 2015\\Projects\\SAD\\pic\\im2.png", CV_LOAD_IMAGE_GRAYSCALE);Mat d;mySAD my_sad;d = my_sad.computeSAD(imgl_gray,imgr_gray);    return 0;}

效果不好

fpga的实现将在之后补上

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