[發明專利]三維場景物體邊界檢測方法及裝置

有效

• 申請號: 201210185752.0
• 申請日: 2012-06-06
• 公開（公告）號: CN102737245A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 戴瓊海;林靖宇;曹汛;王競瑤
• 申請（專利權）人: 清華大學;北京華清美倫科技有限公司
• 主分類號: G06K9/46
• 分類號: G06K9/46
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

技術領域

本發明計算機視覺技術領域，特別涉及一種三維場景物體邊界檢測方法及裝置。

背景技術

邊界檢測在計算機視覺技術中具有重要的作用。早期的坎尼（Canny）算法采用微分濾波器對灰度圖的進行濾波，可以找到圖像中亮度發生跳變的邊緣。后來的一些算法通過檢測顏色突變或綜合亮度與顏色的變化檢測物體邊緣。但是在實際的三維場景中，依賴顏色或亮度的跳變判斷物體邊界是不可靠的。一方面物體表面的紋理很容易被檢測為邊緣（如斑馬的條紋），另一方面光照產生的亮度漸變和陰影也會被檢測為邊緣。此時，利用現有的上述算法將難以估算出正確的物體邊界。

發明內容

本發明的目的旨在至少解決上述技術缺陷之一。

為此，本發明的第一個目的在于提出一種三維場景物體邊界檢測方法，可以快速、有效的檢測出三維場景中物體的邊界，顯著降低陰影和物體表面的紋理對邊界識別效果的影響，提高了邊界檢測的精度。

為達到上述目的，本發明第一方面的實施例提出了一種三維場景物體邊界檢測方法，包括如下步驟：計算三維圖像的每個像素的一個或多個特征在多個方向上的微分，其中，所述一個或多個特征包括亮度特征、顏色特征、亮度紋理特征和顏色紋理特征；將所述每個像素的相同方向上的所述亮度特征的微分與所述亮度紋理特征的微分進行合并以生成第一微分，并將相同方向上的所述顏色特征的微分與所述顏色紋理特征的微分進行合并以生成第二微分；將所述每個像素的所述多個方向上的多個第一微分進行合并以生成第三微分，并將所述多個方向上的多個第二微分進行合并以生成第四微分；根據所述每個像素的所述第三微分和所述第四微分計算所述每個像素為邊界點的概率，得到物體邊界圖。

根據本發明實施例的三維場景物體邊界檢測方法，可以快速、有效的檢測出三維場景中物體的邊界，顯著降低陰影和物體表面的紋理對邊界識別效果的影響，提高了邊界檢測的精度。

在本發明的一個實施例中，設當前像素點P，以像素P為中心，沿著方向θ，選取2W×W的窗口，并將所述窗口橫向分為4個W/2×W的子窗口，然后計算每個窗口的亮度直方圖和顏色直方圖其中i為子窗口的編號。

在本發明的一個實施例中，根據所述每個窗口的亮度直方圖和顏色直方圖分別計算亮度特征的微分、顏色特征的微分、亮度紋理特征的微分和顏色紋理特征的微分，其中，所述像素P在方向θ上的亮度特征的微分為：所述像素P在方向θ上的顏色特征的微分為：所述像素P在方向θ上的亮度紋理特征的微分為：Gtxtbrt(P,θ)=f[d(H1brt,H3brt)+d(H2brt,H4brt)];]]>所述像素P在方向θ上的顏色紋理特征的微分為：Gtxtclr(P,θ)=f[d(H1clr,H3clr)+d(H2clr,H4clr)].]]>