双目立体匹配算法--SAD（C++\FPGA）

 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 
#include 
#include 

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(nrow - 1, ncol - 1) - R.at(nrow - 1, ncol + d - 1)
						+ L.at(nrow - 1, ncol   )  - R.at(nrow - 1, ncol + d    )
						+ L.at(nrow - 1, ncol + 1) - R.at(nrow - 1, ncol + d + 1)
						+ L.at(nrow    , ncol - 1) - R.at(nrow    , ncol + d - 1)
						+ L.at(nrow    , ncol    ) - R.at(nrow    , ncol + d   )
						+ L.at(nrow    , ncol + 1) - R.at(nrow    , ncol + d + 1)
						+ L.at(nrow + 1, ncol - 1) - R.at(nrow + 1, ncol + d - 1)
						+ L.at(nrow + 1, ncol    ) - R.at(nrow + 1, ncol + d   )
						+ L.at(nrow + 1, ncol + 1) - R.at(nrow + 1, ncol + d + 1));
				if (temp < temp_min)
				{
					temp_min = temp;
					Disparity.at(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 
#include 
#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