專利名稱：深度圖像后處理的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理方法，尤其涉及一種深度圖像后處理的方法。
背景技術(shù)：
真實世界中物體是三維的，而一般的攝影技術(shù)只能將空間物體以二維的形式記錄下來，從而丟失了物體的深度信息。隨著計算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)的發(fā)展，更多的應(yīng)用需要利用場景的深度信息將客觀世界真實再現(xiàn)，給人們帶來立體感受。目前，裸眼自由立體電視蓬勃發(fā)展，它可以擺脫眼鏡的限制，在任意視點裸眼觀看到3D立體效果。常見的自由立體顯示技術(shù)利用深度信息，在重構(gòu)顯示端采用DIBR(D印th-Image-Based Rendering)算法生成多路虛擬視點圖像，最后合成立體圖像進(jìn)行顯示。因此，對深度圖像的獲取這一技術(shù)的研究具有重要的意義。常見的深度圖像產(chǎn)生方法有立體匹配算法，分為局部立體匹配算法和全局立體匹配算法。局部立體匹配算法大多基于窗口實現(xiàn)，它的復(fù)雜度低，易于實時實現(xiàn)。然而局部立體匹配算法產(chǎn)生的深度圖像在低紋理區(qū)域以及遮擋區(qū)域存在較多的錯誤點。全局立體匹配算法通過引入平滑項優(yōu)化深度圖像，雖然可以彌補(bǔ)局部立體匹配算法的固有缺陷，但是它會造成圖像中物體邊緣不準(zhǔn)確的現(xiàn)象。同時，全局立體匹配算法的復(fù)雜度較高，不易實現(xiàn)。傳統(tǒng)的圖像后處理方法包括中值濾波、高斯濾波、雙邊濾波等等。但是這些濾波方法都局限在一個固定窗口內(nèi)，且無法分辨圖像中的正確點與錯誤點，易造成錯誤點擴(kuò)散，同時會模糊圖像中物體的邊緣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，提出了一種深度圖像后處理的方法。深度圖像后處理的方法包括以下步驟(1)對待處理的左右視點立體圖像以及對應(yīng)的左右視點深度圖像，以其中一幅視點圖像為主視點，另一視點圖像為輔助視點，檢測主視點深度圖像中的可信點和不可信占.
^ ≤ (2)根據(jù)濾波窗口的基準(zhǔn)尺寸，確定處理主視點深度圖像需要的濾波尺度范圍；(3)利用主視點圖像以及主視點深度圖像中每個像素的可信度，對主視點深度圖像進(jìn)行多尺度濾波，保留可信點，逐步修正不可信點，多尺度濾波結(jié)束后，即可得到最終的主視點深度圖像。所述的對待處理的左右視點立體圖像以及對應(yīng)的左右視點深度圖像，以其中一幅視點圖像為主視點，另一視點圖像為輔助視點，檢測主視點深度圖像中的可信點和不可信點的步驟為(a)以左視點圖像込、左視點深度圖像^為主視點，以右視點圖像Ik、右視點深度圖像Dk為輔助視點，根據(jù)主視點圖像坐標(biāo)系中每一個像素點Upy1)的深度值i\(Xl，yi)，將( , Y1)映射至輔助視點圖像坐標(biāo)系，映射點的坐標(biāo)為(x1K，y1K)，檢測映射點(χ1κ，y1K)的深度值與Upy1)的深度值是否相等，獲取主視點的可信度標(biāo)記圖ConfV，表示公式如下
權(quán)利要求
1.一種深度圖像后處理的方法，其特征在于它的步驟如下(1)對待處理的左右視點立體圖像以及對應(yīng)的左右視點深度圖像，以其中一幅視點圖像為主視點，另一視點圖像為輔助視點，檢測主視點深度圖像中的可信點和不可信點；(2)根據(jù)濾波窗口的基準(zhǔn)尺寸，確定處理主視點深度圖像需要的濾波尺度范圍；(3)利用主視點圖像以及主視點深度圖像中每個像素的可信度，對主視點深度圖像進(jìn)行多尺度濾波，保留可信點，逐步修正不可信點，多尺度濾波結(jié)束后，即可得到最終的主視點深度圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深度圖像后處理的方法，其特征在于所述的對待處理的左右視點立體圖像以及對應(yīng)的左右視點深度圖像，以其中一幅視點圖像為主視點，另一視點圖像為輔助視點，檢測主視點深度圖像中的可信點和不可信點的步驟為(a)以左視點圖像l·、左視點深度圖像^為主視點，以右視點圖像Ik、右視點深度圖像 Dk為輔助視點，根據(jù)主視點圖像坐標(biāo)系中每一個像素點(Xl，yi)的深度值I\(Xl，yi)，將(Xl， Y1)映射至輔助視點圖像坐標(biāo)系，映射點的坐標(biāo)為(x1K，y1K)，檢測映射點(χ1κ，y1K)的深度值與(Xl，yi)的深度值是否相等，獲取主視點的可信度標(biāo)記圖ConfV，表示公式如下Dl (X1, Yi) -De (x1e, y1E) I ^ η LE其中，&表示主視點圖像像素點水平方向上的坐標(biāo)，力表示主視點圖像像素點垂直方向上的坐標(biāo)，X1的取值為X1 = 0,1,2,..., W-Ly1的取值為yi = 0，1，2，. . .，H-l，x1E表示 (Xpy1)映射在輔助視點中的像素點水平方向上的坐標(biāo)，y1K表示(Xl，yi)映射在輔助視點中的像素點垂直方向上的坐標(biāo)，X1e的取值為x1K = 0，1，2，. . .，W-l，y1E的取值為y1K = 0,1, 2，...，H-l，W表示左右視點圖像的水平分辨率，H表示左右視點圖像的垂直分辨率，Dl (χι; yi),DE(x1E,y1E)分別表示(Xl，yi)、U1K，&K)的深度值，Ilui表示左右一致性檢測誤差閾值。若主視點圖像中像素點(Xl，Y1)不滿足上式，則被判定為不可信點，標(biāo)記為ConfJx1, Y1) = 0;(b)對主視點圖像中滿足公式IDlU1,yi)-DE(x1E, y1E) I彡IUk的像素點( , Y1)，進(jìn)行代價計算，獲取每個像素點(Xl，Y1)的最優(yōu)代價值，乂)和次優(yōu)代價值qmm2(x,,>o，表示公式如下Cl(X1, Y1, d) = Diff (IL(xi; Y1), IE(xlr(d), ylr (d)))Crl(x1,y1) = CL(x1,y1,Dl(X1^1))crha)=樹哪，力⑷其中，DMax表示主視點圖像中的最大深度值，d表示主視點圖像中像素點(Xl，yi)的深度，它的取值為(1 = 0，1，2，.. .，DMax，込(Xl，yi)表示主視點圖像中像素點(X1^1)的色彩值， 在深度為d時，將(xi; Y1)映射到輔助視點中，映射點的坐標(biāo)為(xlr(d),ylr(d)), IE(xlr(d), ylr(d))表示輔助視點中映射點的色彩值，Diff (·)表示代價計算函數(shù)，CJx1, yi，d)表示主視點圖像中每一個像素點(Xl，Y1)在深度為d時的代價值；(c)根據(jù)步驟(b)計算出的最優(yōu)代價值qmml(、>0和次優(yōu)代價值qmm2(%>o，進(jìn)行唯一性檢測，獲得主視點圖像中滿足公式|DjXl，yi)-DK(XlK，y1K)|彡Jlui的像素點(Xl，yi)的深度值的可信度，表示公式如下
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深度圖像后處理的方法，其特征在于所述的根據(jù)濾波窗口的基準(zhǔn)尺寸，確定處理主視點深度圖像需要的濾波尺度范圍的步驟為(d)計算濾波尺度范圍N，保證主視點圖像中的每個像素點都被濾波器處理，表示公式如下,
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深度圖像后處理的方法，其特征在于所述的依據(jù)主視點圖像以及主視點深度圖像中每個像素的可信度，對主視點深度圖像進(jìn)行多尺度濾波，保留可信點，逐步修正不可信點，多尺度濾波結(jié)束后，即可得到最終的主視點深度圖像的步驟為(e)設(shè)定濾波尺度i的初始值為N；(f)計算劃分塊的大小S，表示公式如下S = 21將主視點圖像l·及其對應(yīng)的深度圖像劃分成多個大小為SXS的塊，提取每個塊中左上角的像素點；(g)計算當(dāng)前濾波尺度i下的濾波窗口尺寸巧，表示公式如下
全文摘要
本發(fā)明公開了一種深度圖像后處理的方法，包括以下步驟(1)對待處理的左右視點立體圖像以及對應(yīng)的左右視點深度圖像，以其中一幅視點圖像為主視點，另一視點圖像為輔助視點，檢測主視點深度圖像中的可信點和不可信點；(2)根據(jù)濾波窗口的基準(zhǔn)尺寸，確定處理主視點深度圖像需要的濾波尺度范圍；(3)利用主視點圖像以及主視點深度圖像中每個像素的可信度，對主視點深度圖像進(jìn)行多尺度濾波，保留可信點，逐步修正不可信點。本發(fā)明針對立體匹配算法產(chǎn)生的深度圖像，可以快速有效地修復(fù)深度圖像中遮擋區(qū)域、低紋理區(qū)域的不可信點，并且有效地保持物體的邊緣，獲取精確平滑的深度圖像。
文檔編號G06T5/00GK102542541SQ20111046015
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者張明, 張靜, 李東曉, 楊青青, 王梁昊 申請人:浙江大學(xué)