[發明專利]一種結合區域合并與深度連通性的似物性估計方法

有效

• 申請號: 201711112598.3
• 申請日: 2017-11-13
• 公開（公告）號: CN109785328B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 黃蕾;任桐煒;王元天
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: G06T7/11
• 分類號: G06T7/11;G06T7/187;G06T7/90;G06T7/50
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 奚銘

1.一種結合區域合并和深度連通性的似物性估計方法，其特征是在RGB-D圖像上先結合顏色通道信息和深度連通性生成以權重值為表示的邊緣輪廓圖，接著在邊緣輪廓圖的基礎上獲得層次式分割塊，然后將不同層次的分割塊組合成假想物體，再采用區域生長方法將假想物體擴展成候選物體，最后依據顏色和深度特征對候選物體進行評分和排序，并以得分高的候選物體的邊界框作為似物性估計結果；具體包括以下步驟：

1)結合顏色通道信息和深度連通性生成以權重值為表示的邊緣輪廓圖：

1.1)利用超度量輪廓圖方法獲得顏色通道的分割∈，以及相鄰分割塊∈_i與∈_j之間的邊緣權重值

1.2)計算相鄰分割塊∈_i與∈_j之間的深度連通性

1.3)根據1.1)得到的顏色通道的邊緣權重值與1.2)得到的深度連通性得到結合顏色通道信息和深度連通性的邊緣權重值μ_i,j：

其中，e_i,j是相鄰分割塊∈_i與∈_j的邊緣，E是所有邊緣的集合；

1.4)計算所有邊緣的權重值μ，并合并邊緣權重值過小的分割塊：

μ←{μ_i,j|μ_i,j≥τ},

其中，τ是一個閾值，取τ＝0.001；

2)利用邊緣權重值μ獲得層次式分割塊

2.1)根據邊緣權重值μ對邊緣E進行層次式合并：

E^l←{e_i,j|μ_i,j≥σ(l-1)},

其中，σ表示步長，取σ＝0.2；l表示當前層次的序號，l的取值范圍是{1,2,3,4,5}；E^l表示當前層次的邊緣；

2.2)根據層次式邊緣E^l獲得對應的層次式分割l的取值范圍是{1,2,3,4,5}；

3)將在上的分割塊組合成假想物體集合

其中，表示任取一塊分割塊組成的假想物體集合；表示任取兩塊相鄰且不重復分割塊組成的假想物體集合；表示任取三塊相鄰且不重復分割塊組成的假想物體集合；表示任取四塊相鄰且不重復分割塊組成的假想物體集合；

4)對于假想物體集合中的每個假想物體h，采用區域生長方法擴展成候選物體c：

其中，Φ_h表示與假想物體h相鄰的分割塊的集合；∈_j是在h中且與∈_i相鄰的分割塊；ρ^c是一個表示顏色權重的閾值，取ρ^c＝0.9；ρ^d是一個表示深度連通性的閾值，取ρ^d＝0.95；重復進行步驟4)操作，直到h^*＝h，此時h^*即為候選物體c；

5)依據顏色和深度特征對候選物體進行評分和排序，并以得分高的候選物體的邊界框作為似物性估計結果:

5.1)采用最大邊際相關性模型獲得顏色通道評分Θ^c；

5.2)根據候選物體的內部深度連通性和邊緣深度連通性獲得深度通道評分Θ^d：

Θ^d＝(γⁱⁿ)³-(F(γ^bd,α))³,

其中，γⁱⁿ表示候選物體的內部深度連通性；γ^bd表示候選物體的邊緣深度連通性；F表示懲罰高邊緣深度連通性的方法，當γ^bd小于α時，返回γ^bd，否則返回1；α是一個閾值，取δ＝0.7；

5.3)根據5.1)得到的顏色通道評分Θ^c與5.2)得到的深度通道評分Θ^d，得到結合顏色和深度特征的評分Θ:

Θ＝βΘ^c+(1-β)Θ^d,

其中，β是一個線性組合的參數，取β＝0.4；

5.4)對候選物體的評分Θ進行排序，取前k個候選物體，并畫出邊界框作為似物性估計結果。