[發明專利]一種針對富含幾何信息的視頻信號的消逝點檢測方法

有效

• 申請號: 201210072547.3
• 申請日: 2012-03-19
• 公開（公告）號: CN102663737A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 任鵬舉;葛晨陽;李倩敏;江豪;陳磊;姚慧敏;鄭南寧
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;H04N13/02
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 弋才富

技術領域

本發明屬于視頻圖像處理及模式識別技術領域，特別涉及一種針對富含幾何信息的視頻信號的消逝點檢測方法，應用在2D轉3D技術中，針對富含幾何信息的視頻信號的易于硬件實現的消逝點檢測方法。

背景技術

在大多數生活中的真實場景圖像中都存在著透視變形，在透視變形作用下，空間中平行的一組直線在圖像平面上會匯聚到一點，該點稱為消逝點或滅點，被認為是視野內深度最遠的點，這些直線稱為消逝線。消失點檢測是三維場景解釋中的重要一步，可以提供重要的三維空間的信息(如場景深度、物體尺寸等)。

對于3D立體顯示，主要原理在于分別給左右眼有一定不同信息的視頻信號，通過大腦的合成使人有立體的感覺。這樣就需要兩路視頻信號，除了直接拍攝兩路并存的3D視頻外，我們還可以將已有的單路2D信號通過一定的計算得出兩路視頻，即3D視頻，也就是2D轉3D技術。在2D轉3D的過程中，首先需要從已有2D視頻中提取出物體的深度信息，再結合深度信息和已有一路視頻生成另一路視頻。在提取深度信息的過程中，場景的幾何信息是非常重要的一個信息。而消逝點的尋找時確定場景幾何信息的重要步驟，因此，在2D轉3D算法中，消逝點的尋找被廣泛應用。

此外，消逝點檢測被應用于機器人的自動導航、三維結構恢復以及相機標定等方面。

在以往的算法中，T.Tuytelaars提出了旨在減少累積步驟中的計算復雜度的方法，使用霍夫變換將直線的參數映射到一個有界的霍夫空間，于是將消逝點的尋找計算控制在了平面范圍內。C.Rother將所有圖像平面中檢測到的直線的兩兩交點作為消逝點的候選點，并給出了一些判斷標準，在該算法中，直接對所有檢測出的直線進行兩兩求交點需要大量數學計算，不利于硬件實時實現。舒遠提出了根據空間中平行的直線在圖像中的傾角比較接近這一特性求取消逝點，在他的算法中，通過對用同一組直線找到一個待定的消逝點，共三個比較重要的組中選出三個消逝點，最后的消逝點就是這三個點的重心。但上述消逝點檢測算法大都比較繁瑣或者在準確度上不夠。這樣就會導致2D圖像深度信息賦值的不精確，從而影響2D圖像生成3D圖像時的顯示效果。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺陷和不足，本發明的目的在于提供一種針對富含幾何信息的視頻信號的消逝點檢測方法，相對于已有的消逝點尋找方法，本發明在確保精確地檢測出消逝點的同時，大幅度地降低了運算量，更利于實現。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種針對富含幾何信息的視頻信號的消逝點檢測方法，包括以下步驟：

步驟一、提取邊緣信息

對輸入圖像進行亮度提取，得到圖像的亮度信息，然后得到灰度圖，并對產生的灰度圖進行濾波，去除圖像中的噪聲，得到濾波后的灰度圖，對濾波后的灰度圖用Sobel算子求取圖像的邊緣；

首先對圖像進行亮色分離，提取圖像的亮度信息，得到原始圖像的灰度圖；接著用Sobel算子求取圖像的邊緣，得到濾波后灰度圖的邊緣圖像；該算子包含兩組3x3的矩陣，分別為橫向及縱向：

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