1 东北大学信息科学与工程学院, 辽宁 沈阳 110819
2 燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室, 河北 秦皇岛 066004
针对空气中极线几何不再适用于水下双目图像匹配以及尺度不变特征转换（SIFT）算法只能实现稀疏匹配的问题，提出了基于色彩分割的水下立体匹配算法。获取双目摄像机标定参数、参考图和待匹配图；推导参考图的特征点在待匹配图上对应的曲线表达式，同时利用均值漂移算法对参考图进行图像分割；用像素灰度差的绝对误差和算法进行匹配，根据图像分割结果对窗口内像素分配不同权重，并将搜索范围改为在对应曲线上，提高匹配精度。实验结果表明，该算法优于特征匹配SIFT算法，匹配精度有所提高，成功将区域匹配算法应用于水下图像稠密匹配。
机器视觉 稠密匹配 曲线约束 色彩分割 水下图像 水下折射
1 东北大学信息科学与工程学院, 辽宁 沈阳 110819
2 燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室, 河北 秦皇岛 066004
针对水下非平行双目成像系统图像匹配时无法进行平行校正，并且不再满足空气中的极线约束条件这一问题，推导出一种适用于水下的极线约束模型。根据摄像机和防水罩间相对位置关系的不同，把水下双目成像方式分为平行成像、共用折射面成像和独立折射面成像三种情况，并推导了后两种情况的极线约束模型。对摄像机进行标定，利用尺度不变特征变换(SIFT)进行立体匹配，推导了参考图上特征点在待匹配图上所对应的曲线，根据待匹配图上特征点是否在曲线上，剔除误匹配点，提高匹配精度。实验结果表明，利用所推导出的水下曲线约束模型，可以有效地剔除误匹配点，降低误匹配率。
机器视觉 非平行曲线约束 尺度不变特征变换 水下双目成像系统 折射模型
1 燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室, 河北 秦皇岛 066004
2 国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心, 河北 秦皇岛 066004
针对水下双目图像匹配时不再满足空气中极线约束条件以及尺度不变特征变换(SIFT)特征匹配算法处理水下图像误匹配率较高等问题，提出一种基于曲线约束的水下特征匹配算法。对双目摄像机进行标定获取相关参数，再获取参考图和待匹配图；利用SIFT算法对两幅图像进行匹配，同时利用由参考图提取的特征点推导出其在待匹配图上对应的曲线，将该曲线作为约束条件判定待匹配图上对应特征点是否在曲线上，从而剔除误匹配点，以达到提高精度的目的。实验结果表明，该算法优于SIFT算法，可以有效地剔除误匹配点，比SIFT算法匹配精度提高约12%，解决了SIFT算法在水下双目立体匹配中误匹配率高的问题。
机器视觉 曲线约束 尺度不变特征变换 水下特征匹配
