一种基于各向异性扩散的深度图像增强方法

摘要

本发明公开了一种基于各向异性扩散的深度图像增强方法。利用与深度图像对应的彩色图像的像素点间的相似性作为深度扩散的依据，基于深度图像的已知深度，完成对深度图像的深度缺失区域的填充。本发明克服了传统的基于内插的深度增强方法中存在的物体边缘模糊的问题，同时突破了基于滤波的深度增强方法中滤波窗口大小的限制，具备通用性强，鲁棒性强等优点。其可广泛应用于各类存在深度区域缺失的深度图像，在实际的应用中基于相互对应的彩色图像和深度图像能够获得良好的深度图像缺失区域填充效果。

主权项

一种基于各向异性扩散的深度图像增强方法，其特征在于：以与深度图像对应的彩色图像作引导，基于深度图像的已知深度区域，完成对深度图像的深度缺失区域的填充；该方法具体步骤如下：步骤1）利用摄像机拍摄得到彩色图像，并利用深度传感器得到相同场景的深度信息，进而将深度信息映射到彩色图像坐标系得到深度图像，将两幅图像中具有相同行列位置的像素点进行一一对应；步骤2）将深度图像中深度缺失的像素点的值设为0；步骤3）对经步骤2）处理的深度图像进行逐列扫描，得到含有N个元素的列向量b，其中N表示深度图像的像素点个数；步骤4）构建一个大小为N×N的矩阵M，矩阵M的第i行、第j列元素Μ_ij的表达式如式(1)所示：其中σ表示衡量颜色相似性大小的参数，I_i为b中的第i个元素b_i所对应的彩色图像像素点的RGB三通道颜色值，I_j为b中的第j个元素b_j所对应的彩色图像像素点的RGB三通道颜色值，b_i与b_j对应的像素点是否相邻通过四邻域的概念进行判断；步骤5）构建一个大小为N×N的矩阵A，矩阵A的第i行、第j列元素A_ij的表达式如式(2)所示：式(2)中，L表示一个N×N的单位矩阵，L_ij表示矩阵L的第i行、第j列元素；步骤6）求解如式(3)所示的线性方程组，得到含有N个元素的列向量Y的解：AY＝b    (3)步骤7）利用列向量Y完成对与深度图像同尺寸矩阵的逐列赋值，得到深度图像增强结果。