[发明专利]一种曼哈顿场景消失点、消失线检测方法及装置

权利要求书

1.一种曼哈顿场景消失点、消失线检测方法，其特征在于，包括：

获取待检测图像；

计算所述待检测图像中所有直线段的线积分，针对每条直线段，计算与该直线段同方向同长度的相邻两条直线段的线积分的差值，根据所述差值计算得到该直线段的边缘响应，根据各直线段的边缘响应以及非极大值抑制方法，得到消失线；

建立所述待检测图像的曼哈顿场景参数的贝叶斯概率模型；

在所述待检测图像中搜索竖直方向消失点的位置，通过霍夫变换的方式确定水平方向消失点的位置，根据所述水平方向消失点的位置对所述曼哈顿场景参数进行初始化；

基于所述贝叶斯概率模型和模拟退火算法对所述初始化后的曼哈顿场景参数进行优化得到消失点的位置；

所述建立所述待检测图像的曼哈顿场景参数的贝叶斯概率模型的步骤，包括：

所述待检测图像中的像素边缘响应的条件概率为：

其中，为随机变量，其代表所在的曼哈顿消失线方向，e_i为像素i的边缘响应的强度及边缘响应的方向，为给定曼哈顿场景参数φ、多尺度边缘信息以及对应的代表曼哈顿消失线方向的后，观察到像素i的边缘响应的强度及边缘响应的方向e_i的条件概率，为给定曼哈顿场景参数以及对应的代表曼哈顿消失线方向的后，观察到多尺度边缘信息的条件概率，为代表曼哈顿消失线方向的的先验；

所述的定义为：

像素i的边缘响应的强度g_i与边缘响应的方向θ_i条件独立，分解为：

所述定义为：

其中，像素i的边缘响应的强度g_i的概率与归一化之后的边缘响应强度成正比，α_e定义为所有边缘响应强度所构成的分布直方图e的分位数；

所述定义为：

其中，δθ为边缘响应的方向θ与其所在的多尺度边缘信息直线段方向ζ的差值，P_ang(δθ)随δθ绝对值的增加而增大；

所述的定义为：

所述分解为：

所述定义为：

其中，是多尺度边缘信息的最大响应值，β为预定义的系数，为多尺度边缘的响应；

所述定义为：

其中，δζ表示经过消失点和边缘检出中心点的直线，以及沿边缘检出的方向延伸的直线之间的角度差，ρ为调整平滑程度的参数，x为直线段中心点横坐标，y为直线段中心点纵坐标，ζ为直线段方向，l为所检出的多尺度边缘响应的长度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述待检测图像中所有直线段的线积分的步骤，包括：

对于所述待检测图像中的二维数据g(x，y)，用定义长度为L，中心点为方向为θ的归一化线积分：

其中，x为中心点横坐标，y为中心点纵坐标，为直线段中心点坐标，γ为积分变元，含义为线积分沿直线段所取得采样位置，g为二维图像数据，F为直线段的线积分，θ为直线段边缘响应的方向，L为直线段的长度。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述针对每条直线段，计算与该直线段同方向同长度的相邻两条直线段的线积分的差值，根据所述差值计算得到该直线段的边缘响应的步骤，包括：

所述针对每条直线段，当所计算的边缘响应的方向θ位于时，该直线段的边缘响应为：

当所计算的边缘响应的方向θ位于时，该直线段的边缘响应为：

其中，G为该直线段的边缘响应，为直线段中心点坐标，L为直线段的长度，θ为边缘响应的方向，x为直线段中心点横坐标，y为直线段中心点纵坐标，F为直线段的线积分。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各直线段的边缘响应以及非极大值抑制方法，得到消失线的步骤，包括：

根据各直线段的边缘响应以及非极大值抑制方法，从各直线段中选择在空间和角度均为局部最大的边缘响应对应的直线段作为消失线。