单目图像序列的运动分割和3D表达方法

摘要

本发明公开了一种单目图像序列的运动分割和3D表达方法，本发明首先采集单目图像序列，利用梯度下降法估算主运动目标的运动信息和深度信息，利用水平集的方法演化分割曲线；验证估算得到的深度信息，并且修正不可靠的深度信息；利用修正后的深度信息和得到的分割曲线，再次进行能量函数的最小化，估算主运动目标的运动信息和深度信息。最后，固定分割曲线，依次对运功目标进行能量函数的最小化、深度信息可靠性的验证和修正、再次能量函数的最小化，得到每一个运动目标的深度信息和运动信息。本发明可以将运动分割和3D表达同时进行，本发明不需要提前知道图像序列中的目标数目，具有广泛的适用性。

主权项

1.一种单目图像序列的运动分割和3D表达方法，其特征在于，包括如下步骤： （1）采集单目图像序列：利用摄像机拍摄包含运动目标的场景的图片，摄像机可以运动也可以不运动，运动目标的数目可以是一个也可以是多个；（2）初始化，在采集得到的图像序列中初始化一个曲面，这样每一帧都会有一条曲线，将图片分为两部分；在整个图像序列区域内将深度初始化为一个常数；运动速度也初始化为常数；（3）通过梯度下降法求运动速度；（4）通过梯度下降法求深度；（5）通过水平集的方法进行曲面演化；（6）判断收敛条件，如果不满足收敛条件，跳回第3步继续执行，如果满足收敛条件，则验证得到的深度信息是否可靠，修正不可靠的深度信息；（7）如果收敛，判断公式（11）已经得到的深度信息是否可靠，并且修正不可靠的深度信息；（8）重新进行深度和运动信息的估算：用步骤7得到的深度信息和步骤3-5收敛后的运动信息和分割曲面执行步骤2的初始化，反复进行步骤3、4，直至收敛，得到最终的运动信息和深度信息；（9 ）依次将每一个运动的目标的分割曲线分别执行步骤（2）到（8），得到每一个运动目标的运动速度和深度信息。