[发明专利]三维场景物体边界检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明计算机视觉技术领域，特别涉及一种三维场景物体边界检测方法及装置。

背景技术

边界检测在计算机视觉技术中具有重要的作用。早期的坎尼（Canny）算法采用微分滤波器对灰度图的进行滤波，可以找到图像中亮度发生跳变的边缘。后来的一些算法通过检测颜色突变或综合亮度与颜色的变化检测物体边缘。但是在实际的三维场景中，依赖颜色或亮度的跳变判断物体边界是不可靠的。一方面物体表面的纹理很容易被检测为边缘（如斑马的条纹），另一方面光照产生的亮度渐变和阴影也会被检测为边缘。此时，利用现有的上述算法将难以估算出正确的物体边界。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种三维场景物体边界检测方法，可以快速、有效的检测出三维场景中物体的边界，显著降低阴影和物体表面的纹理对边界识别效果的影响，提高了边界检测的精度。

为达到上述目的，本发明第一方面的实施例提出了一种三维场景物体边界检测方法，包括如下步骤：计算三维图像的每个像素的一个或多个特征在多个方向上的微分，其中，所述一个或多个特征包括亮度特征、颜色特征、亮度纹理特征和颜色纹理特征；将所述每个像素的相同方向上的所述亮度特征的微分与所述亮度纹理特征的微分进行合并以生成第一微分，并将相同方向上的所述颜色特征的微分与所述颜色纹理特征的微分进行合并以生成第二微分；将所述每个像素的所述多个方向上的多个第一微分进行合并以生成第三微分，并将所述多个方向上的多个第二微分进行合并以生成第四微分；根据所述每个像素的所述第三微分和所述第四微分计算所述每个像素为边界点的概率，得到物体边界图。

根据本发明实施例的三维场景物体边界检测方法，可以快速、有效的检测出三维场景中物体的边界，显著降低阴影和物体表面的纹理对边界识别效果的影响，提高了边界检测的精度。

在本发明的一个实施例中，设当前像素点P，以像素P为中心，沿着方向θ，选取2W×W的窗口，并将所述窗口横向分为4个W/2×W的子窗口，然后计算每个窗口的亮度直方图和颜色直方图其中i为子窗口的编号。

在本发明的一个实施例中，根据所述每个窗口的亮度直方图和颜色直方图分别计算亮度特征的微分、颜色特征的微分、亮度纹理特征的微分和颜色纹理特征的微分，其中，所述像素P在方向θ上的亮度特征的微分为：所述像素P在方向θ上的颜色特征的微分为：所述像素P在方向θ上的亮度纹理特征的微分为：Gtxtbrt(P,θ)=f[d(H1brt,H3brt)+d(H2brt,H4brt)];]]>所述像素P在方向θ上的颜色纹理特征的微分为：Gtxtclr(P,θ)=f[d(H1clr,H3clr)+d(H2clr,H4clr)].]]>