[發明專利]一種基于RGB-D約束的雙目圖像目標分割方法和裝置

有效

• 申請號: 201810332846.3
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN108830860B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 齊飛;朱暉;石光明;王鵬飛
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G06T7/11
• 分類號: G06T7/11;G06T7/194;G06K9/62;G06V10/74;G06V10/762
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 劉杰

本發明提供了一種基于RGB?D約束的雙目圖像目標分割方法和裝置，通過獲得雙目圖像的視差信息；獲得所述雙目圖像的顏色數據模型；根據所述視差信息獲得視差圖的深度數據模型；計算所述雙目圖像相鄰像素點的相似性；獲得所述雙目圖像目標分割的網絡流圖與能量函數表達式；根據計算所述能量函數的最小解獲得所述網絡流圖的分割結果，其中，所述網絡流圖的分割結果即所述雙目圖像的目標分割結果。解決現有技術中雙目圖像目標分割的準確率較低、實時性差、完整性不太理想的技術問題，實現了減少概率計算的依賴性，增強概率模型的通用性，有助于提升分割的結果，同時考慮像素點的視差信息，利用前景和背景處于不同深度中的特征，提升分割結果的技術效果。

技術領域

本發明涉及計算機視覺技術領域，尤其涉及一種基于RGB-D約束的雙目圖像目標分割方法和裝置。

背景技術

雙目立體視覺能很好的對人的雙眼視覺系統進行模擬，可以對三維世界進行視覺感知，其中的一些研究成果已廣泛地應用于我們的生產和生活中。其中，雙目圖像的目標分割作為雙目立體視覺領域的重要研究方向之一，是提取雙目圖像中關鍵信息的重要步驟，在立體圖像的合成、三維圖像的重建、遙感圖像的分析、機器人智能控制等方面都有著重大的研究意義。可以應用于AR/VR技術、三維攝像、3D電影、醫療、軍事、航天等諸多方面。雙目圖像中蘊含著三維深度信息，是相比于單目圖像最大的優勢所在。深度信息能更好的描述場景中的對象，更有效的表達前景和背景信息。

現有技術中雙目圖像目標分割的準確率較低、實時性差、完整性不太理想，分割結果精確度不高，分隔效果不好的技術問題。

發明內容

本發明實施例提供了一種基于RGB-D約束的雙目圖像目標分割方法和裝置，解決現有技術中雙目圖像目標分割的準確率較低、實時性差、完整性不太理想，分割結果精確度不高，分隔效果不好的技術問題。

鑒于上述問題，提出了本申請實施例以便提供一種基于RGB-D約束的雙目圖像目標分割方法和裝置。

第一方面，本發明提供了一種基于RGB-D約束的雙目圖像目標分割方法，所述方法包括：

獲得雙目圖像的視差信息；獲得所述雙目圖像的顏色數據模型；根據所述視差信息獲得視差圖的深度數據模型；計算所述雙目圖像相鄰像素點的相似性；獲得所述雙目圖像目標分割的圖模型與能量函數表達式；根據計算所述能量函數的最小解獲得網絡流圖的分割結果，其中，所述網絡流圖的分割結果即所述雙目圖像的目標分割結果。

優選地，獲得雙目圖像的視差信息，還包括：將輸入的雙目圖像進行立體匹配，獲得所述雙目圖像匹配的代價函數；根據圖割法計算所述代價函數的最小解，估計視差圖。

優選地，獲得所述雙目圖像的顏色數據模型，還包括：根據所述雙目圖像的顏色信息，利用聚類算法將所述雙目圖像中的像素分為若干類第一像素集；根據所述若干類第一像素集計算每類像素集顏色信息的均值、方差獲得第一混合高斯函數模型；根據第一混合高斯函數的表達式計算每個像素點的第一高斯分量，獲得顏色信息的高斯概率密度函數；根據所述顏色信息的高斯概率密度函數獲得每個像素點屬于前景和背景的第一概率。

優選地，根據所述視差信息獲得視差圖的深度數據模型，還包括：根據所述視差信息，利用聚類算法將所述雙目圖像中的像素分為若干類第二像素集；根據所述若干類第二像素集計算每類像素集視差信息的均值、方差獲得第二混合高斯函數模型；根據第二混合高斯函數的表達式計算每個像素點的第二高斯分量，獲得深度信息的高斯概率密度函數；根據所述深度信息的高斯概率密度函數獲得每個像素點屬于前景和背景的第二概率。

優選地，計算所述雙目圖像相鄰像素點的相似性，還包括：計算色彩空間兩個相鄰像素點的第一相似性；根據所述視差圖進行特征變換，且在特征空間計算視差空間兩個相鄰像素點的第二相似性；根據所述第一相似性和第二相似性，計算RGB-D約束的兩個相鄰像素點的第三相似性。