[发明专利]基于环境感知的立体树木图像融合方法

说明书

基于环境感知的立体树木图像融合方法，包括如下步骤：步骤1.获取树木对象；步骤2.深度一致性视差融合；步骤3.调整图像色差，处理遮挡。本发明构建的树木视差图能够体现树木的多层次特性，融合后的视差图，能保证融合树木与目标场景在深度域上的整体一致性，生成的图像树木融合效果相比泊松融合和透明度融合更加自然，能够有效处理融合前后景的遮挡关系。

技术领域

本发明涉及构建立体树木图像无缝融合的方法。

背景技术

目前3D多媒体技术受到越来越多的关注，对立体图像及视频编辑技术的要求也越来越高。树木对象被广泛应用在虚拟城市建设、虚拟游戏等方面，因此，如果利用2D树木对象直观的融入到3D场景，将会大大的简化，加快立体场景的构建，故本发明主要目的是实现2D树木图像到3D目标立体场景的自然融合。

如何实现更加自然、无缝的融合是融合问题研究的关键。2D树木图像结构复杂，很难通过简单的用户交互将对象从背景图像中分离出来。并且2D图像融合于3D场景中易出现“纸片化”、遮挡、深度不一致等情况，从而无法实现自然融合。

发明内容

本发明要克服现有技术的上述缺点，提供一种基于环境感知的立体树木图像融合方法。

本发明设计了一种基于环境感知的立体树木图像融合方法，实现2D树木图像到3D场景的自然融合。首先通过用户交互绘制三色图，获取出树木对象粗略图；再采用K-Means聚类算法过滤掉树冠区域中夹杂的背景信息，得到树木对象精细图；接着对树木对象采用深度模板映射建立多层次深度图；根据指定融合位置，对树木对象视差进行自适应调整生成融合视差图；然后基于目标场景光照、颜色进行自适应调整，使之与目标场景实现无缝融合；根据融合后的视差图对场景的遮挡关系进行处理；最后通过立体图像构建技术生成3D图像。

基于环境感知的立体树木图像融合方法，包括如下步骤：

1.获取树木对象；

(11)获取三色图，具体如下；

自然图像的任意像素是对应前景和背景的线性组合：

I_z＝α_zF_z+(1-α_z)B_z (1)

其中，z表示图像中任一像素点，I_z表示z的像素值，F_z表示z处的前景色，B_z表示z处的背景色，α_z是z处前景色与背景色加权的比例，取值在[0，1]之间；α_z为0时，z点为绝对背景，α_z为1时，为绝对前景；三色图把图像分为绝对前景、绝对背景和未知区域三个区域；

(12)提取树木对象粗略的透明度，具体如下；

根据未知像素到已知前景和背景的距离动态变化采样范围，获取未知像素真实的前景、背景集；候选样本对表示为(F_j，B_j)即前景色、背景色对；然后，根据图像的色彩失真，空间和颜色统计选取最佳候选对O_z(F_j，B_j)，即：

O_z(F_j，B_j)＝K_z(F_j，B_j)×S_z(F_j，B_j)×C_Z(F_j，B_j) (2)