[发明专利]基于成像本质属性的立体颜色校正方法

摘要

本发明公开了一种基于成像本质属性的立体匹配颜色校正方法，包括以下步骤：(1)基于成像本质属性，将立体匹配图像对分别分解为反射层和光照层；(2)利用均值漂移图像分割方法对输入的立体匹配图像对进行区域分割；(3)利用尺度不变特征变换方法提取图像对各自的特征点，并匹配；(4)根据对极几何对SIFT匹配特征点进行筛选；(5)根据SIFT匹配特征点进行图像对一致性的区域对应；(6)根据区域对应关系和图像分层结果，对待校正图像进行校正；(7)将校正后的待校正图像的反射层和光照层进行合并，得到待校正图像的最终校正结果。该方法能够大大提升图像矫正效果，提升立体匹配精度。

主权项

1.一种基于成像本质属性的立体匹配颜色校正方法，具体步骤如下：(1)基于成像本质属性，将参考图像分为第一反射层和第一光照层，将待校正图像分为第二反射层和第二光照层；(2)利用均值漂移图像分割方法对待校正图像和将参考图像进行区域分割，通过调整分割中的空间参数，参考图像按照正常粒度进行分割，得到第一分割区域待校正图像按照比参考图像分割粒度小的粒度进行分割，得到第二分割区域其中，n为第一分割子区域的个数，m为第二分割子区域的个数，且m小于n；(3)利用尺度不变特征变换方法提取参考图像与待校正图像各自的特征点，并进行特征点的匹配，得到匹配特征点Xsrc和匹配特征点Xtgt；(4)根据对极几何原理对匹配特征点Xsrc与匹配特征点Xtgt进行筛选，将不满足对极几何约束的匹配特征点Xsrc与匹配特征点Xtgt剔除，剩下的为鲁棒匹配对应点Xsrc′和鲁棒匹配对应点Xtgt′，对极几何约束公式为：(Xsrc)TFXtgt＝0其中，F是根据RANSAC方法估计的基础矩阵；(5)根据鲁棒匹配对应点Xsrc′和鲁棒匹配对应点Xtgt′，将待校正图像和参考图像中一致性的分割区域进行对应，得到区域对应关系即对待校正图像和参考图像进行优化，得到一致性区域对应标签，具体为：(5‑1)根据待校正图像的鲁棒匹配对应点Xtgt′，对第二分割子区域进行区域合并操作，得到预处理第二分割区域，具体包括：(5‑1‑1)对所有的第二分割子区域进行筛选，并将鲁棒匹配对应点Xtgt′的个数小于门限值的第二分割子区域命名为第二无效子区域；(5‑1‑2)找到第二无效子区域的第二二阶邻域区域集合；(5‑1‑3)在第二二阶邻域区域集合中，找到一个满足鲁棒匹配对应点Xtgt′的个数大于门限值，且位置空间与颜色与该第二无效子区域都最为相近一个第二分割子区域，并将其命名为第二目标区域；(5‑1‑4)将该第二无效子区域合并到寻找到的第二目标区域中，此时第二分割区域命名为预处理第二分割区域；(5‑2)根据鲁棒匹配对应点Xsrc′和鲁棒匹配对应点Xtgt′，以预处理第二分割子区域为基准，对第一分割子区域进行区域合并操作，得到预处理第一分割区域，具体包括：当某预处理第二分割子区域中的鲁棒匹配对应点Xtgt′在第一分割子区域中的对应点分布在多个第一分割子区域中时，将这多个第一分割子区域合并成一个，此时的第一分割区域命名为预处理第一分割区域；(5‑3)根据参考图像的鲁棒匹配对应点Xsrc′，对预处理第一分割子区域进行区域合并操作，得到优化第一分割区域，具体包括：(5‑3‑1)对所有预处理第一分割子区域进行筛选，并将鲁棒匹配对应点Xsrc′的个数小于门限值的预处理第一分割子区域命名为第一无效子区域；(5‑3‑2)找到第一无效子区域的第一二阶邻域区域集合；(5‑3‑3)在第一二阶邻域区域集合中，找到一个满足鲁棒匹配对应点Xsrc′的个数大于门限值，且位置空间与颜色与该第一无效子区域都最为相近一个预处理第一分割子区域，并将其命名为第一目标区域；(5‑3‑4)将该第一无效子区域合并到寻找到的第一目标区域中，并将此时的预处理第一分割区域其被命名为优化第一分割区域；(5‑4)根据鲁棒匹配对应点Xsrc′和鲁棒匹配对应点Xtgt′，以优化第一分割子区域为基准，对预处理第二分割子区域进行区域合并操作，得到优化第二分割区域，具体包括：当某优化第一分割子区域中的鲁棒匹配对应点在预处理第二分割子区域中的对应点分布在多个预处理第二分割子区域中时，将这多个预处理第二分割子区域合并成一个，此时的预处理第二分割区域被命名为优化第二分割区域；(5‑5)根据鲁棒匹配对应点Xsrc′，鲁棒匹配对应点Xtgt′，获取优化第一分割子区域和优化第二分割子区域的一一对应关系，并记录一致性区域对应标签；(6)根据区域对应关系，在第一反射层与第二反射层上，进行待校正图像和参考图像区域之间的加权局部颜色迁移，在第一光照层与第二光照层上，进行待校正图像和参考图像区域之间的加权局部颜色迁移，得到校正后的第二反射层和第二光照层；(7)将校正后的待校正图像的第二反射层和第二光照层合并，得到最终校正结果。