方向场和频率场约束的结构光条纹图像增强算法.pdf

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1、第41卷第6期计算机科学Vo1．41No．62014年6月ComputerScienceJune2014方向场和频率场约束的结构光条纹图像增强算法郑红波L徐玲玲杜轶诚秦绪佳“。陈嵩辉。(浙江工业大学计算机科学与技术学院杭州310032)(浙江省可视媒体智能处理技术研究重点实验室杭州310032)。(中国航天电子技术研究院北京100094)。摘要条纹图像增强在指纹图像处理与识别、结构光三维重建中有重要应用。针对结构光三维重建的条纹图像处理，提出了一种基于图像方向场与频率场约束的条纹图像增强算法，设计了图像方向场与频率场的计算方法，构造了方向场与频率场的约束的Gabor滤波器。算

2、法首先对条纹图像进行高斯滤波，去除图像亮度不均匀的影响；然后计算条纹图像的方向场与频率场；最后在图像方向场与频率场的约束下对图像进行Gabor滤波。实验结果表明，算法可有效消除图像光照不均匀的影响，较好地增强结构光图像的条纹信息。关键词结构光图像，条纹增强，方向场，频率场，Gabor滤波器中图法分类号TP391文献标识码AEnhancementAlgorithmforStructured-lightStripeImageBasedonOrientationandFrequencyFieldsConstraintZHENGHong-bo，XULing-ling1DUYi—che

3、ngQtNXjid，CHENSong-huP(SchoolofComputerScienceandTechnology，ZheiiangUniversityofTechnology，Hangzhou310032，China)(KeyLaboratoryofVisualMediaIntelligentProcessingTechnologyofZhejiangProvince，Hangzhou310032，China)(ChinaAerospaceElectronicTechnologyResearchInstitute，Beijing100094，China)。Abstrac

4、tStripeimageenhancementhasimportantapp】ieationsinfingerprintimageprocessingandrecognition，strut—turedIight3Dreconstruction．Thispaperfocusedonstripeimageprocessingofstructured-light3Dreconstruction，pre-sentedanenhancementalgorithmforstripeimagebasedonorientationandfrequencyfieldsconstraint，d

5、esignedcalcula—tionmet1odsofimageorientationandfrequencyfields，andconstructedaGaborfilterbasedonorientationandfrequencyfieldsconstraint．Theenhancementalgorithmincludesf0llowingsteps：firstlyusesGaussianfiltertoremovetheeffectofunevenilluminationoftheimage，thencalculatestheorientationandfrequ

6、encyfieldsofstripeimage，finallyusestheGa—borfiltertofiltertheimageconstrainedbyorientationandfrequencyfields．Theexperimentalresultsshowthattheal—gorithrncaneliminatetheeffectsofunevenilluminationofimageeffectivelyandenhancethestripeinformationofstruc—tured—lightimagepreferably．KeywordsStruc

7、tured-lightimage，Stripeenhancement，Orientationfields，Frequencyfields，Gaborfilter方向场是条纹图像的变换表示，描述了条纹脊线、谷线的方向1引言信息，是条纹图像的全局特征。图像频率场反映的是图像场图像在获取过程中，由于拍摄环境条件的限制，往往会引的条纹间隔情况。方向场的计算是整个条纹图像处理的核入不同程度的噪声，为后续的图像分析和图像理解等带来很心，直接影响到图像增强的效果。大的困难。因此，在对图像特征的提取和分析之前，一般要对