半全局优化方法的原理和应用

1、半全局优化方法的原理和应用半全局优化方法的原理和应用报告人：张彦峰导师：张永军 教授2016.4.25内容提要 1.密集匹配：从“数字相关”到“标号问题” 2.半全局匹配和半全局优化 3.半全局优化的应用密集匹配：3D重建之关键影像定向密集匹配三角测量密集匹配：3D重建之关键 含义：找到两张定向影像的同名点。aaaa摄影测量:数字相关 模板匹配 金字塔匹配 概率松弛法匹配 跨接法匹配 线特征匹配 最小二乘匹配 经验，经验，技术技术摄影测量:数字相关 理解：密集匹配被认为是数字相关，于是取一定搜索范围内相关系数最大得到同名点对。 优点：算法简单，速度快 缺点：局部粗差的抵制和细节的保留难以平衡

2、改进套路： 1. 改进相关窗口（自适应、可变窗口，等） 2. 减小搜索范围（核线、金字塔，等）CV：MRF标号问题 匹配算法的分类和评价基准 全局匹配算法 动态规划匹配 置信度传播匹配 半全局匹配 理论，理论，科学科学CV：MRF标号问题CV：MRF标号问题 密集匹配被归纳为MRF标号问题，于是设计能量函数，其最优解就是密集匹配结果。Left Epipolar ImageRight Epipolar ImageDisparityMap密集匹配的能量函数模型 立体匹配的能量函数 分片连续能量函数：),(),(), 1(),()1,(),(),(,()()()(Eyxyxsmoothdatayxd

3、yxdyxdyxdyxdyxCdEdEd动态规划动态规划法求解最优路径问题动态规划法密集匹配01234567800.350.540.670.540.690.280.820.990.2910.240.550.490.520.870.290.820.930.8720.860.670.920.830.890.730.190.650.4830.130.220.680.870.790.740.860.830.5940.930.540.530.830.980.910.860.760.7550.560.460.830.490.880.620.630.350.1360.770.290.560.480.530.

4、940.710.820.38视差d像素序号像素序号P1=0.1, p2=0.3动态规划法密集匹配水平和垂直方向动态规划匹配结果半全局匹配（SGM）动态规划法密集匹配结果半全局匹配（SGM）SGM结果半全局优化方法 能量函数模型： 代价积聚： 能量最小化：半全局优化方法 适用于一致性和平滑性约束的MRF标号问题WTA：能量最小化代价积聚：平滑性约束代价计算：一致性约束 问题：为每个平面格网点赋以高程值 约束：生成平滑地形同时保持细节应用一：DSM生成应用一：DSM生成应用一：DSM生成应用一：DSM生成应用二：DSM滤波 含义：区分ground point和non-ground point 关键：提取分类面 问题：为每个DSM格网点赋以新的高程值 约束：滤除非地面点同时保持地形应用二：DSM滤波(a) 原始DSM(b) TSGF结果(c) PMF结果（a）（b）（c）（a）（b）（c）(a) 原始DSM(b) TSGF结果(c) PMF结果应用二：DSM滤波总结 1.半全局优化方法提出背景半全局优化方法提出背景 密集匹配：从“数字相关”到“标号问题” 2.半全局优化方法的原理半全局优化方法的原理 拆分