專利名稱：一種基于彩色圖像分割的深度圖去噪方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理和自然交互技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及圖像深度圖的空洞補(bǔ)償和去噪技術(shù)。
背景技術(shù)：
深度圖是將二維圖像轉(zhuǎn)換為三維場(chǎng)景不可缺少的信息。基于結(jié)構(gòu)光的主動(dòng)視覺(jué)模式可以較為準(zhǔn)確地獲取圖像的深度信息，該模式相比雙目立體攝像頭，具有獲取的深度圖信息更穩(wěn)定可靠、不受環(huán)境光影響、立體匹配過(guò)程簡(jiǎn)單、算法計(jì)算量小等優(yōu)勢(shì)。如微軟的體感交互設(shè)備Kinect就是采用紅外結(jié)構(gòu)光的主動(dòng)視覺(jué)模式，即通過(guò)紅外激光投射固定模式的圖像到物體表面，經(jīng)物體表面的漫反射形成散斑點(diǎn)，由圖像傳感器采集獲得散斑圖像，再通過(guò)圖像深度感知模塊計(jì)算獲得物體的深度圖信息。由于在塊匹配運(yùn)動(dòng)估計(jì)過(guò)程中存在誤匹配的問(wèn)題、加上激光投射的方法會(huì)形成被遮擋區(qū)域，由此形成深度圖有空洞現(xiàn)象，空洞也可以視為深度圖的噪聲。因此，通過(guò)去噪修復(fù)可進(jìn)一步優(yōu)化深度圖。目前,應(yīng)用較為廣泛的去噪修復(fù)方法有濾波去噪和非局部圖像去噪方法。濾波去噪方法通過(guò)選擇不同的濾波器及其參數(shù)可達(dá)到不同的濾波效果，會(huì)損傷一定的源圖像，模糊圖像邊緣，造成圖像失真。非局部圖像去噪方法對(duì)局部小空洞有較好的去噪效果，對(duì)于邊緣形狀失真的去噪結(jié)果不理想，無(wú)法恢復(fù)圖像中失真大的邊緣信息。這些去噪方法對(duì)大面積空洞引起的噪聲效果不理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服以上不足之處，提出了一種基于彩色圖像分割的深度圖去噪方法，其技術(shù)方案如下
(1)獲取深度圖和RGB彩色 (2)對(duì)RGB彩色圖進(jìn)行色度空間轉(zhuǎn)換，得到LUV彩色 LUV色彩空間中，L*表示物體亮度，u*和V*是色度，由CIE XYZ空間經(jīng)簡(jiǎn)單變換得到，具視覺(jué)統(tǒng)一性。RGB到LUV的色度空間轉(zhuǎn)換分為兩步
權(quán)利要求
1.一種基于彩色圖像分割的深度圖去噪方法，包括以下步驟(1)獲取深度圖和RGB彩色圖；(2)對(duì)RGB彩色圖進(jìn)行色度空間轉(zhuǎn)換，得到LUV彩色圖；(3)將RGB彩色圖轉(zhuǎn)換為灰度圖；(4)根據(jù)Sobel算子將灰度圖轉(zhuǎn)換為梯度圖；(5)基于梯度圖的分水嶺分割，根據(jù)步驟(4)中的梯度圖與所述LUV彩色圖的像素對(duì)應(yīng)關(guān)系，將分割結(jié)果映射到所述LUV彩色圖上，從而將所述LUV彩色圖分割為若干區(qū)域，并標(biāo)記各區(qū)域；(6)計(jì)算分水嶺分割后各區(qū)域的LUV均值；(7)計(jì)算LUV空間下各相鄰區(qū)域間的歐式距離ED；(8)計(jì)算所述梯度圖中各相鄰區(qū)域交界處的梯度均值差ME；(9)根據(jù)步驟(7)中的歐式距離ED和步驟(8)中的梯度均值差ME，對(duì)步驟(5)中經(jīng)分水嶺分割后的LUV彩色圖進(jìn)行區(qū)域融合，得到新的區(qū)域劃分結(jié)果，并用連通域標(biāo)記表示該結(jié)果;(10)利用所述深度圖與步驟(9)中的已標(biāo)記連通域的LUV彩色圖中像素的對(duì)應(yīng)關(guān)系， 標(biāo)記深度圖連通域，即將LUV彩色圖分割結(jié)果映射到深度圖上，得到深度圖的區(qū)域劃分結(jié)果，并用連通域標(biāo)記表示該結(jié)果；(11)查找深度圖中的空洞和邊緣噪聲，標(biāo)記噪聲像素；(12)計(jì)算剔除噪聲的像素點(diǎn)后深度圖各區(qū)域的深度均值Mean；(13)將(11)中查找出的噪聲像素值置為其所屬區(qū)域的深度均值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，步驟(2)中，RGB到LUV的色度空間轉(zhuǎn)換分為兩步
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述 的方法，步驟(4)中的Sobel算子為
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于彩色圖像分割的深度圖去噪方法。首先，對(duì)彩色圖進(jìn)行色度空間轉(zhuǎn)換和灰度轉(zhuǎn)換。其次，采用Sobel算子將灰度圖轉(zhuǎn)換為梯度圖，基于梯度圖進(jìn)行分水嶺分割，將彩色圖分割為若干區(qū)域。然后，計(jì)算LUV空間下各相鄰區(qū)域間的歐式距離，并根據(jù)梯度圖計(jì)算各相鄰區(qū)域交界處的梯度均值差，利用這兩組信息進(jìn)行區(qū)域融合，合并相似區(qū)域，標(biāo)記連通域。最后，根據(jù)彩色圖和深度圖的對(duì)應(yīng)關(guān)系標(biāo)記深度圖連通域，利用深度圖相同區(qū)域的深度近似相等的特點(diǎn)，對(duì)深度圖進(jìn)行空洞補(bǔ)償和去噪處理。該方法具有去噪效果顯著、易于硬件實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G06T5/00GK102999888SQ20121049026
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月27日
發(fā)明者葛晨陽(yáng), 陳燕, 王大倫, 葛瑞龍, 姚慧敏, 郝立娟 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)