13.9.2. Корреляционные методы
Если сопряженные площадки изображений имеют сходные распределения яркостей, мы можем попытаться совместить их с помощью корреляции. Если дана площадка на одном изображении, мы вычисляем для нее корреляцию со всеми площадками, лежащими вдоль соответствующей эпиполярной линии. Затем мы выбираем точку с максимальным значением корреляции.
Как велики должны быть площадки? Если они слишком малы, яркостные картины не будут явно отличаться (будет много ложных совпадений). Если они слишком велики, произойдет потеря разрешающей способности, так как соседние районы изображения, имеющие различные диспаратности, при таком способе измерения будут объединяться. Плохо и то, что две площадки не могут обеспечить хорошего совпадения, если диспаратность не является постоянной. В этом случае снова можно использовать схему многократного разрешения: во-первых, для упрощенного изображения произвести корреляционное отождествление. Во-вторых, использовать результат для ограничения поиска при сопоставлении следующей пары изображений с более высоким разрешением.
Хотя корреляционные методы обычно предлагаются в числе первых, они не очень хорошо работают. Возможно, самым серьезным их недостатком является чувствительность к сокращению видимого размера
Рис. 13.8. Косая площадка, имеющая на двух изображениях разную видимую площадь. Это заметно влияет на характеристику прямой корреляционной схемы.
при изменении ракурса (рис. 13.8). Если поверхность поворачивается относительно базовой линии, на одном изображении она кажется короче, чем на другом. В этом случае мы не можем ожидать хорошего совпадения полутоновых картинок.
Корреляционные методы не обязательно использовать непосредственно к исходному изображению. Например, они работают лучше при предварительном подчеркивании краев, однако и таким путем не удается избежать их основных недостатков. Они включают в себя чувствительность к изменению длины при изменении ракурса и неспособность определять смещение в областях, в которых утрачены некоторые детали изображения.
Одна из полезных модификаций корреляционного метода заключается в том, что искажения на обоих изображениях объединяются с целью компенсации ракурсных изменений размеров. Для этого можно сопоставить оба изображения с некоторым мнимым изображением, полученным при положении камеры, промежуточном между двумя ее настоящими положениями. Альтернативным подходом является сопоставление одного изображения с другим. В любом случае нужно знать форму поверхности для нейтрализации видимых изменений размеров. Это приводит к порочному кругу, поскольку задача как раз и заключается в восстановлении формы поверхности с помощью корреляционного отождествления. На практике используется итеративная схема, когда текущая оценка диспаратности используется для коррекции изображений, прежде чем они будут подвергнуты корреляционному методу. Результат, состоящий в нахождении пика корреляции, затем используется для оценки диспаратности.
Такая схема итераций не гарантирует сходимости. При использовании этого метода на ЭВМ необходимо присутствие человека-оператора, помогающего пройти трудные для алгоритма участки.
