[發明專利]基于最小生成樹的非局部的深度圖超分辨率重建方法

有效

• 申請號: 201310073230.6
• 申請日: 2013-03-07
• 公開（公告）號: CN103218776A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 楊敬鈺;張群;侯春萍
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40;G06T7/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 劉國威

1.一種基于最小生成樹的非局部的深度圖超分辨率重建方法，其特征是，包括下列步驟：

1）采用Middlebury的數據集即成對彩色圖和深度圖作為測試數據，根據超分辨率比例對深度圖進行下采樣，得到需要進行重建的初始的低分辨率深度圖，然后對初始深度圖進行一步簡單的預處理，即采用雙三次插值（Bicubic?Interpolation）將下采樣后的深度圖放大至原來的尺寸；

2）將彩色紋理導圖看作一幅連通的無向圖G=（V,E），節點V對應于圖像中所有的像素點，邊E對應于圖像中最鄰近像素間的連線，這樣就得到了一幅標準的4連通的平面圖，設s和r是一對相鄰的節點，連接s和r的邊的權重定義如下：

ω(s,r)＝ω(r,s)＝|I(s)-I(r)|?????????(1)

ω(s,r)為連接s和r的邊的權值，I(s)和I(r)是節點對應像素的強度值；

3）由2）中的無向連通圖G，得到與之對應的MST（MST，Minimum?Spanning?Tree），在生成MST的過程中，權值較大的邊會被移除，這些邊正好對應于彩色圖中強度值變化較大的區域；

4）根據MST對預處理之后的粗糙的深度圖進行重建，在MST中，兩個節點之間的距離越小，兩者越相似，節點間距離為連接二者最短路徑的邊權的總和，節點間的相似度定義如下：

S(p,q)＝S(q,p)＝exp(-D(p,q)/σ)?????????(2)

p、q為MST中的節點，σ是一個常數，用來對相似度進行調整，這樣就將Joint?Bilateral?Filter擴展至最小生成樹結構，雙邊濾波在對圖像進行平滑的同時能夠有效的保護邊緣信息，在立體匹配代價聚合中得到廣泛應用，雙邊濾波的定義如下：

IA(m)=Σnexp(-|m-n|σS)exp(-|I(m)-I(n)|σR)I(n)Σnexp(-|m-n|σS)exp(-|I(m)-I(n)|σR)---(3)]]>

I^A(m)代表當前像素點m加權平均之后的值，n為m點M×N領域內的像素點，|m-n|表示鄰域像素與當前像素之間的空間距離，單位為像素；I(n)代表原始的像素值，|I(m)-I(n)|表示像素強度間的差異，σ_S和σ_R是用來調整空間和幅值相似性的參數，分母是歸一化因子；

最小生成樹下的定義：

IA(p)=ΣqS(p,q)I(q)=Σqexp(-D(p,q)σ)I(q)---(4)]]>

q是MST中除當前節點p外的所有的節點，MST下的加權平均將兩個相似性參數σ_S和σ_R化歸為σ。