[发明专利]消除深度图序列背景和边缘抖动的方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机视觉技术领域，特别涉及一种消除深度图序列背景和边缘抖动的方法。

背景技术

三维图像和显示是未来信息系统的一种重要表现形式，三维图像和显示一方面层次分明色彩鲜艳，具有很强的视觉冲击力，让观看的人驻景时间更长，留下深刻的印象；另外三维图像和显示给人以真实、栩栩如生，人物呼之欲出，有身临其境的感觉，有很高的艺术欣赏价值。正因为三维图像和视频具有这些平面图像和视频所不具备的特点，所以在诸如电脑显示、电视、视频、机器人、测量、斟察、医疗、广告传媒、电子游戏等领域具有广阔的应用前景。

人眼看世界之所以有立体感，是因为左眼和右眼看世界的视角有少许不同而存在视差(disparity)。视差是指左视图和右视图对应于同一个世界点的两个象素点的水平位移。计算机视觉领域的定理指出，某点的视差和它所对应的世界点的深度(depth，即距离感)成反比；也就是说，离观看点越远的点的视差值越小，无穷远点的视差为0。一张图像所有点的深度值组成了深度图(depth map)。

基于双目立体视觉的深度图生成技术的发展使得快速生成高质量的深度图成为了可能，但是由于现有技术没有考虑时间上的相关性，在对图像序列进行操作的时候，每一幅深度图都是独立生成的，这就导致生成的深度图序列在连续播放的时候会出现严重的背景和边缘的抖动，影响了整体演示效果。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出了一种消除深度图序列背景和边缘抖动的方法，该方法克服了已有技术的不足，能够有效地消除图像抖动，消除干扰噪声，平滑边缘。

本发明的一个方面提出了一种消除深度图序列背景和边缘抖动的方法，包括以下步骤：读取源图像序列的背景图像对并计算得到所述背景图像的深度图；计算所述源图像序列和所述背景图像的帧差以得到帧差数组；计算以得到所述源图像序列每一帧的深度图；根据预设阈值判断所述源图像深度图的前景和背景，且消除背景抖动；对所述源图像深度图的前景赋值以消除前景轮廓抖动；通过中值滤波和双边滤波以优化得到最终所述源图像深度图。

在本发明的一个实施例中，利用灰度变换公式将所述背景图像和所述源图像的每个像素点的数据变为灰度值后，以计算得到所述背景图像和所述源图像的深度图。

在本发明的一个实施例中，所述计算所述源图像序列和所述背景图像的帧差以得到帧差数组进一步包括：读取所述源图像序列每一帧图像对；对所述源图像序列每一帧图像做灰度变换；对灰度变换后的所述源图像参考视图和所述背景图参考视图做差，以得到所述帧差数组。

在本发明的一个实施例中，所述根据预设阈值判断所述源图像深度图的前景和背景，且消除背景抖动进一步包括：通过预设阈值对所述帧差数组进行阈值判断，以区分所述源图像深度图的前景和背景；用所述背景深度图对应的值为所述源图像深度图的背景赋值。

在本发明的一个实施例中，所述对所述源图像深度图的前景赋值以消除前景轮廓抖动进一步包括：统计所述前景范围内所有的像素点；通过计算得到统一值作为深度值以对所述前景赋予所述深度值。

在本发明的一个实施例中，所述通过中值滤波和双边滤波以优化得到最终所述源图像深度图进一步包括：对消除背景抖动和前景轮廓抖动的所述源图像序列的深度图进行中值滤波，以去除所述背景中的干扰噪声；对所述去除背景中干扰噪声的深度图进行双边滤波以平滑所述深度图的边缘，得到最终优化后的源图像序列的深度图。

本发明的另一方面提出了一种消除深度图序列背景和边缘抖动的装置，包括：图像获取模块，用于读取源图像序列的背景图像对并计算得到所述背景图像的深度图；帧差数组计算模块，用于计算所述源图像序列和所述背景图像的帧差以得到帧差数组；计算模块，用于计算以得到所述源图像序列每一帧的深度图；前景背景判断模块，用于根据预设阈值判断所述源图像深度图的前景和背景，且消除背景抖动；前景图像处理模块，用于对所述源图像深度图的前景赋值以消除前景轮廓抖动；图像优化模块，用于通过中值滤波和双边滤波以优化得到最终所述源图像深度图。

根据本发明实施例的消除深度图序列背景和边缘抖动的方法，克服了已有技术的不足，能够有效地消除图像抖动，消除干扰噪声，平滑边缘。另外本发明实施简单，便于操作。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：