一种基于基元匹配的立体图像修复算法-论文.pdf

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1、EquipmentManufacturingTechnologyNo．1，20t4一种基于基元匹配的立体图像修复算法饶岫，杨志平(浙江交通职业技术学院，浙江杭州311112)摘要：针对立体图像修复中直接采用二维图像修复算法所导致的深度信息修复效果欠佳的问题，提出一种基于基元匹配的立体图像修复算法。通过在立体图像左右视图间进行基元匹配，求得各个像素对应目标的深度信息；然后通过平滑深度求得缺损区域的深度数据；最后通过立体图像成像公式计算出左视图中用于填补右视图缺损区域的对应像素点坐标。通过与Criminisi算法进行对比实验，结果表明，对于多

2、幅缺损的立体图像，该算法均取得了较好的修复效果。关键词：图像修复；立体图像；视差图；Criminisi中图分类号：TP39文献标识码：B文章编号：1672—545X(2014)01—0240—03数字图像修复技术，即通过计算机技术，对缺损的方法，对三维图像进行修复，取得了较好的修复效图像进行修复，使得观察者通过肉眼察觉不出图像曾果同；HuanyuWang采用三维图像修复方法清除移动被修改过的一种数字图像处理技术。数字图像修复，视频上的噪声，也取得了不错的效果[61；Kostler等在在影视后期制作、文物保护及特殊目标移除等众多领PDE算法

3、的基础上，对光流信息等非线性和各向异域有着广泛的应用前景。国内外学者针对图像修复技性扩散信息建立模型，用于对缺损图像进行修复，实术进行了深人的研究，也取得了众多的科研成果。验证明，该算法能够改善PDE修复图像所导致的轮近年来，随着立体显示设备的发展与普及，针对立体廓模糊的问题，并能应用到三维图像的修复当中；王龙天等提出采用静电修复场模型对三维模型进行图像进行修复也成为数字图像修复领域的研究热点。修复，能够较好的修复三维模型中的缺损部分嗍；张立体图像是由左右两幅视图组成的一组数字图像，其倩等将预处理深度图像和图像修复算法相结合来填左视图只能

4、被左眼看见，右视图只能被右眼看见，由补三维图像映射后的空洞，也取得了不错的效果[91。于左右视图存在微小的差别，使得左右眼产生视差，虽然当前针对立体图像修复研究取得了不少的成从而形成立体感，如图1所示。立体图像虽然是由两果，但大多数研究是针对三维立体模型进行空洞修幅二维视图组成的一组图像，但是由于左右视图的内复，而不是针对三维数字图像进行修复。此外，当前容之间具有约束关系，因此，对立体图像进行修复，不对三维立体图像修复的研究也大多是通过扩展二维但需要对图像内容进行修复，还需要尽量保持左右视图像修复算法来对三维图像进行修复，往往只考虑图中像

5、素间的约束关系。因此，直接采用二维图像修到修复立体图像的内容，而对图像深度信息的修复复方法对三维立体图像进行修复，难以保存修复后左考虑较少。事实上，三维立体图像与二维数字图像的右视图的视差信息，进而影响图像的立体效果。最重要区别主要就体现在深度信息上。因此，对三维立体图像进行修复，不但要考虑对图像内容进行修复，还要考虑对图像的深度信息进行修复。本文通过对左右视图进行基元匹配，对缺损视图进行修复，在对图像内容进行修复的同时，也保留了图像是三维景深信息，取得了较好的修复效果。图1立体图像的左右视图为了实现立体图像的修复，国内外学者进行了1三维

6、立体成像原理广泛的研究，也取得了一定的研究成果。如Thanga—mani等采用基于样本块修复与基于边缘修复相结合二维世界中的点可以用(，y)来表示，而三维世收稿日期：2013—10—04基金项目：浙江交通职业技术学院科技研究基金计划项目(编号：2013YK03)；浙江省大学生科技创新活动计划暨新苗人才计划(编号：2013R435007)作者简介：饶岫(1986一)，女，讲师，主要研究方向：图像盲检测与修复。《装备制造技术)2014年第1期界中的点需要用(，y，)来表示，这个就是物体的(4)将矩阵滤波器中包含的缺损区域的像素的景深。人类之所

7、以能够感知外界环境的三维信息，是深度值全部取。由于左、右眼能够同时获取外界环境的两幅图像，然后通过这两幅图像的不同视差来获得物体的景深信息，如图2所示为双目立体成像系统的原理图。——距，c左轰鞣早面二主垂三蔓三三三===轰军面图3深度平滑示意图P(xp，Y。p，)2．2基元匹配算法图2双目立体成像系统的原理图由上述分析可知，为了获得缺损区域中像素的从图2可以看出，空间中点P在左、右视图(成深度，首先需要计算出完整区域Q中的像素深度，像平面)中的成像点是点P1和点P2(由极线几何约束其计算方法有基于特征的基元匹配算法、基于相位可知，Y=y2

8、，两摄像机之间的距离为6，摄像机到成的基元匹配算法和区域立体匹配算法等。为了计算方便，本文采用基于颜色特征的基元匹配算法。本文像平面的焦距为．厂，则根据三角形法则可以算出，空假设当前立体图像中