[發明專利]一種基于DIBR的匹配誤差校正方法

有效

• 申請號: 201110346204.7
• 申請日: 2011-11-04
• 公開（公告）號: CN102413347A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 劉然;田逢春;邰國欽;謝輝;譚迎春;郭瑞麗;羅雯怡;劉陽;魯國寧;許小艷;黃揚帆;甘平
• 申請（專利權）人: 四川虹微技術有限公司;重慶大學
• 主分類號: H04N13/00
• 分類號: H04N13/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 溫利平

技術領域

本發明屬于3D電視系統中的基于深度圖像繪制(Depth-Image-Based?Rendering，簡稱DIBR)技術領域，更為具體地講，涉及一種基于DIBR(深度圖像繪制)的匹配誤差校正方法。

背景技術

基于深度圖像繪制(depth-image-based?rendering，簡稱DIBR)技術是根據參考圖像(reference?image)及其對應的深度圖像(depth?image)來生成一幅新的虛擬視點圖像，即目標圖像(destination?image)。與傳統的需要傳遞左右眼兩路視頻的3D視頻相比，采用DIBR技術之后僅需要傳遞一路視頻及其深度圖像來生成立體圖像對，而且可以很方便的實現二維和三維的切換，，同時避免了由傳統視圖生成方法所帶來的三維空間變換的計算復雜性。正因為如此，DIBR技術在3D電視立體圖像對(stereo?pair)生成中得到了廣泛應用，它也引起了人們愈來愈濃厚的興趣。通常，人們把需要采用DIBR技術的3D視頻稱為基于深度圖像的3D視頻(depth-image-based?3D?video)。

然而，由于計算的不精確、可見性變化等各種原因，由DIBR技術生成的目標圖像中可能會包含著不符合順序匹配約束(order?matching?constraint)的像素點，我們將這種錯誤稱為匹配誤差(matching?error)。

匹配誤差將嚴重降低立體圖像對的質量，造成人們不舒服的感覺。圖1顯示了匹配誤差對生成的目標圖像所造成的影響。從圖1中可以看到，前景中一個整體的對象中夾雜著一些背景像素。因此，如何去除匹配誤差是DIBR技術中的一個重要問題。

中值濾波匹配誤差校正方法是一種非線性的圖像平滑方法，與均值濾波和其它線性濾波器相比，它能在濾除噪聲的同時很好的保持目標圖像的邊緣。中值濾波是一種鄰域計算，其原理比較簡單，它把以目標圖像某像素為中心的小窗口內的所有像素的灰度按從小到大排序，取排序結果的中間值作為該像素的灰度值。為方便操作，中值濾波通常取含奇數個像素的模板窗口。

中值濾波的模板窗口w可以為線形，方形，十字形等。標準的中值濾波器是由一個奇數大小尺寸的滑動窗組成，通常為3×3或5×5窗口。如圖2所示，以3×3模板窗口為例，該窗口沿著圖像數據的行方向逐像素滑動，在每一次滑動期間內，模板窗中的所有像素按照灰度值被排序，這組數據中的中值70作為輸出，替代模板窗口的中心位置像素的灰度值210。

中值濾波匹配誤差校正方法雖然能夠有效地校正匹配誤差，但卻存在以下缺陷：由于是對圖像進行濾波，故上述兩種算法會造成圖像的整體模糊，圖像的邊緣變粗等問題。

在2011年09月14日公布的、公布號為CN102186095A、名稱為“一種適用于深度圖像繪制的匹配誤差校正方法”的中國發明專利申請中公布了一種匹配誤差校正方法，通過檢測得到一個或多個交叉區域，計算出交叉區域的交叉總數；然后對交叉區域前后各擴展一個像素點根據視差圖得到在參考圖像上的搜索區域，找到交叉區域中除起點以外具有最大交叉數的像素點，將該像素點新的匹配點的橫坐標依次指定為搜索區域的像素點，找到具有最小差方和的預選匹配點，修正視差值后，再確定修正后該交叉區域內的總交叉數；如果變小，則將預選匹配點處的像素值拷貝到目標圖像上具有最大交叉數的像素點，如果沒有變小，則對其他具有最小差方和的參考圖像上的像素點進行同樣的處理，直到修正后的總交叉數變小。當總交叉數為0或所有像素點都不能使總交叉數變小為止。這樣通過確定交叉區域和計算最小的總交叉數，可以有效地檢測和校正匹配誤差，目標圖像質量得到了提高。但該方法計算和硬件實現都較為復雜。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種計算和硬件實現都較為簡單的基于DIBR的匹配誤差校正方法。

為實現上述目的，本發明基于DIBR的匹配誤差校正方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)、對視差圖進行中值濾波；

(2)、根據濾波后的視差圖，得到目標圖像像素點在參考圖像上的匹配點坐標；

(3)、判斷匹配點坐標是否落在參考圖像內，如果是，則將參考圖像上匹配點坐標處的像素值拷貝到目標圖像對應位置，否則，不處理。

本發明的發明目的是這樣實現的：