宽基线与窄基线

基线的本意是指立体视觉系统中两摄像机光心之间的距离。依据拍摄两幅图 像的视点位置关系可将对应点匹配问题分为宽基线(Wide Baseline)和窄基线匹配(Short Baseline)。宽基线一词用于匹配时，泛指两幅图像有明显不同的情况下的匹配。产生这种情况的原因有可能为摄像机之间的位置相差很大，也有可能由于摄像机旋转或焦距的变化等因素产生的。

    宽基线匹配和窄基线匹配的分界不是很严格，但是在窄基线匹配中存在如下假设：摄像机焦距及其它内参数变化不大：摄像机位置不会相差很远，不会有大的转动，对应点的邻域是相似的。

    宽基线匹配中则存在如下假设：对图像上的任意点，在另一图像上的对应点可以为任意位置；摄像机可以任意移动，且摄像机的焦距及其它内参数可以有较大的变化；一幅图像上的景物在另一幅图像上可能被遮挡；对应点的邻域有相似的地方，但由于摄像机位置的变化及光照的变化，单依靠邻域的相似不能得到正确的对应。

     窄基线匹配中典型方法是利用邻域的互相关(Neighborhood Cross-Correlation)方法．但在宽基线的情况下，图像之间拍摄距离较远，成像条件存在较大差异，即使是空间同一特征，在图像中所表示出来的光学特性(灰度值，颜色值等)、几何特性(外形，大小等)及空间位置(图像中的位置，方向等)都有很大的不同，再加上噪声、遮挡等因素的存在，此时基于邻域互相关的匹配方法就失效了。在宽基线匹配中，仅仅使用特征本身的信息(比如边缘、角点的位置信息)是难以正确匹配的，研究学者将多个特征尤其是结构性特征予以组合，以形成稳定的特征向量(称为特征描述符)。这种对于图像的几何变形、光照变化等因素保持一定稳定性的特征向量称为不变量(Invariarlt)．不变量技术是宽基线匹配应用中的重要技术。

选自赵辉硕士论文。

 

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