基于MATLAB的双目立体视觉校正与致密匹配系统

资 源 简 介

本项目提供了一套完整的MATLAB解决方案，实现双目图像的极线校正与致密匹配。通过摄像机标定参数消除图像间的垂直视差，并利用区域匹配算法生成对应的视差图，适用于三维重建与深度估计任务。

详 情 说 明

基于立体视觉的双目图像极线校正与致密匹配系统

项目介绍

本项目是一个专为双目立体视觉设计的图像处理与匹配系统。系统核心功能是通过摄像机标定参数对输入的双目图像进行极线校正，消除垂直视差，使两幅图像中的对应点精确位于同一水平线上。在此基础上，系统采用基于滑动窗口的区域匹配算法计算高精度视差图，为后续三维场景重建提供可靠的深度信息。系统配备了图形用户界面，支持用户实时调整参数并可视化各阶段处理结果。

功能特性

• 极线校正：依据立体标定参数（内参、畸变、旋转与平移矩阵）对原始图像进行畸变校正和立体校正，实现行对齐。
• 图像预处理：提供图像去噪与亮度均衡化功能，提升图像质量以优化匹配效果。
• 致密匹配：集成多种区域匹配算法（如SAD、SSD、Census变换），通过滑动窗口计算每个像素的视差。
• 交互式参数调整：用户可通过GUI界面动态调整匹配窗口大小、视差搜索范围等关键参数。
• 结果可视化：实时显示校正后的图像对、生成的视差图及三维点云（可选）。
• 质量评估：自动生成匹配质量报告，包含均方误差、误匹配率等量化指标。
• 数据导出：支持将校正图像、视差图及三维点云（PLY格式）导出保存。

使用方法

1. 准备输入数据：

- 准备一对已校准的左右目图像（支持jpg/png/bmp格式，需尺寸一致）。 - 准备相机标定参数文件（.mat格式），需包含左右相机的内参矩阵、畸变系数、旋转矩阵和平移向量。

1. 运行系统：

- 启动主程序，图形界面将自动打开。 - 通过界面按钮加载左右图像和标定参数文件。

1. 处理与调整：

- 系统将自动进行极线校正并显示结果。 - 在匹配参数区域，调整“窗口大小”、“视差范围”等参数，点击“计算视差”更新结果。

1. 查看与导出结果：

- 在结果展示区查看校正图像、视差图及三维点云。 - 使用导出功能保存所需结果文件及质量评估报告。

系统要求

• 操作系统：Windows 10 / 11 或 Linux (Ubuntu 18.04+)
• 软件环境：MATLAB R2020b 或更高版本
• 工具依赖：MATLAB Image Processing Toolbox, Computer Vision Toolbox
• 内存：建议 8GB RAM 或以上（处理高分辨率图像时需求增加）

文件说明

主程序文件集成了整个系统的核心流程与控制逻辑。它主要负责图形用户界面的构建与事件响应，实现了图像与参数文件的加载、极线校正算法的调用、匹配参数的可交互设置、视差图计算与优化过程的执行、以及最终结果的可视化渲染与数据导出功能。该文件作为系统入口，协调各处理模块有序工作，确保从数据输入到结果输出的完整链路畅通。