[發(fā)明專利]一種基于改進(jìn)貝葉斯模型的立體圖像生成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510064469.6
• 申請日: 2015-02-09
• 公開（公告）號: CN104902253B
• 公開（公告）日: 2016-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張磊;張馭航;黃華
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué);北京理工大學(xué)深圳研究院
• 主分類號: H04N13/00
• 分類號: H04N13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于改進(jìn)貝葉斯模型的立體圖像生成方法，其特征在于：其包括以下步驟：

步驟一、通過參考圖像得到合成圖像的逐像素視點(diǎn)位置；

所述參考圖像是一幅指定的真實(shí)圖像，參考圖像所有像素視點(diǎn)位置相同；

所述合成圖像是通過一組輸入圖像得到的一幅合成圖像，合成圖像逐像素指定視點(diǎn)位置；

步驟二、通過改進(jìn)的貝葉斯模型生成合成圖像；

步驟2.1：針對合成圖像中每個(gè)像素的視點(diǎn)位置s′(x)，確定一個(gè)新成像平面Γ_j；

步驟2.2：給定場景的幾何估計(jì)及一組輸入圖像v_i，計(jì)算出每個(gè)輸入圖像的成像平面Ω_i中每個(gè)像素點(diǎn)到新成像平面Γ_j的映射關(guān)系φ_ij以及輸入圖像的成像平面Ω_i中每個(gè)像素點(diǎn)映射到新成像平面Γ_j后是否可見的可見性算子m_ij；所述輸入圖像v_i中包含的像素?cái)?shù)與參考圖像v₀中像素?cái)?shù)相同；其中，i∈[1，n]，n≥1；j∈[1，N]；

步驟2.3：通過公式(4)和公式(5)計(jì)算出輸入圖像成像平面Ω_i中每個(gè)像素點(diǎn)到合成圖像的成像平面Γ₀的映射關(guān)系τ_i及其逆映射關(guān)系β_i；由于輸入圖像的像素?cái)?shù)和合成圖像的像素?cái)?shù)均與參考圖像的像素?cái)?shù)相同，因此x也表示輸入圖像和合成圖像中像素點(diǎn)的索引值；

τ_i(x)＝φ_ix(x)????(4)

其中，x表示輸入圖像和合成圖像中的像素點(diǎn)的索引值；

βi=τi-1---(5)]]>

步驟2.4：根據(jù)公式(6)計(jì)算合成圖像u的估計(jì)

其中，n為輸入圖像的數(shù)量；о為函數(shù)復(fù)合運(yùn)算符；

步驟2.5：根據(jù)公式(7)計(jì)算每幅輸入圖像v_i相對于合成圖像u的誤差因子κ_i；

其中，為梯度運(yùn)算符；τ_i是由τ_i(x)構(gòu)成的向量，x∈[1，N]；z_i為輸入圖像v_i中像素點(diǎn)的深度值；

將誤差因子κ_j由小到大進(jìn)行排序，選出誤差因子最小的M幅圖像作為最終輸入圖像，并記錄下圖像編號l_k，如公式(8)所示；

l_k＝i????(8)

其中，k∈[1，M]，l_k∈[1，n]；

步驟2.6：構(gòu)造如公式(9)所示的能量項(xiàng)E(u)；

E(u)＝E_data(u)+λE_prior(u)????(9)

其中，E_data(u)可通過公式(10)得到；其由貝葉斯圖像生成模型推理得出；λ為調(diào)配系數(shù)，λ＞0；E_prior(u)是平滑項(xiàng)，用來填充合成圖像u中缺少輸入圖像信息的部分，E_prior(u)可通過公式(12)得到；

其中，為高斯傳感噪聲方差，為常量；為輸入圖像l_k的圖像誤差，其值可通過公式(11)計(jì)算得到；為可見性算子；

其中，為幾何誤差為已知量；

Eprior(u)=∫Γ0|▿u|---(12)]]>

步驟2.7：對公式(9)構(gòu)造的能量項(xiàng)E(u)進(jìn)行最小化，求解合成圖像u；具體為：采用步驟2.4得到的合成圖像的估計(jì)作為迭代初始值，利用快速迭代收縮閾值FISTA算法進(jìn)行迭代求解；

步驟三、利用參考圖像和合成圖像生成滿足圖像視差D(x)的紅藍(lán)立體圖。