[发明专利]基于深度自适应滤波的彩色深度图像修复方法

摘要

本发明公开了一种基于深度自适应滤波的彩色深度图像修复方法，用深度摄像头获取深度图像和于深度图像对应的彩色图像，提取它们的边缘、获得它们的距离图像，并根据深度图像的距离图像获得去除不相关边缘后的彩色边缘图像G₁，再以深度图像边缘和G₁的边缘为边界，分别以距离图像D₁、距离图像D₂的像素值递减方向为生长方向，得到掩模M₁和掩模M₂，对M₁和M₂进行逻辑与操作得到M₃，这样得到的M₃可以解决生长区域溢出的情况，避免噪声混入。根据M₃能找到无效像素区域，计算该区域内各像素点的最优深度值，利用最优深度值对该区域内像素点进行填充，再根据深度图像噪声的特殊性，运用深度自适应滤波器对噪声进行去除，完成深度图像的修复。

主权项

1.一种基于深度自适应滤波的彩色深度图像修复方法，包括以下步骤：(1)用深度摄像头获取深度图像和于深度图像对应的彩色图像；(2)提取深度图像和彩色图像的深度图像边缘、彩色图像边缘，并根据边缘得到深度图像边缘图和彩色图像边缘图E₁，(3)对深度图像边缘图进行距离变换，得到与之对应的距离图像D₁；其特征在于：还包括以下步骤：(4)根据下式获得去除不相关边缘后的彩色边缘图像G₁：其中，i为E₁上第i个像素点，t₁为去除边缘范围的阈值参数，且1≤t＜max D₁(i)，对G₁进行距离变换，得到与之对应的距离图像D₂；(5)获得无效像素区域；(51)以深度图像边缘为种子，结合距离图像D₁像素值递减的方向进行区域生长，达到G₁边缘得到掩模M₁；以G₁边缘为种子，结合距离图像D₂像素值递减的方向进行区域生长，达到深度图像边缘得到掩模M₂；(52)对M₁和M₂进行逻辑与操作得到M₃，用N×N(N≥1)的算子进行卷积运算扩展M₃的边缘像素后将扩展得到的像素点与M₃合并，得到无效像素区域；(6)从无效像素区域边缘出发，沿距离图像D₁的像素值递减方向，按下式计算无效像素区域中每个像素点的最优深度值f(p)；并利用最优深度值f(p)替换对应像素点的像素值；得到填充后的深度图像；f(p)＝arg_dmaxH(p,d)其中H(p,d)为像素p位于第d个区间的松弛直方图；其中N(p)表示p的邻域像素的集合，G_r表示深度相关度，G_s表示空间权重，G_i表示彩色相关度，q代表p点邻域上一点的像素值，g(p)‑g(q)表示彩色相似度；(7)根据填充后的深度图像，进行噪声的去除，得到修复后的深度图像。