[发明专利]一种基于交互式的立体图像分割方法

摘要

本发明提供了一种基于交互式的立体图像分割方法。原本的立体图像分割方法要求用户在左右视图中涂上一致性的前景和背景线条，这项工作非常繁琐。本方法把单个图像分割的方法扩展到了立体图像分割中，仅需要在左视图中涂前景和背景线条，就能获得一致性的立体图像分割结果。首先用户交互式的在左视图涂前景和背景线条，然后采样涂色线条、图像边界点以及提取左右视图特征匹配点，利用这些顶点和采样线段用限制性Delaunay三角网剖分方法对左视图构建三角形网格，然后构建能量最优化方程，求解右视图与左视图一致的网格，从而获得左右视图一致性的涂色线条；随后构建了特征向量用于搜索每个像素的最近邻域像素，最后构建非局部线性优化模型，分别对立体图像左视图和右视图进行图像分割。

主权项

1.一种基于交互式的立体图像分割方法，其特征在于：其包括以下步骤：1)输入待处理立体图像，将其作为输入图像，并通过交互式的方式在输入图像的左视图涂前景和背景线条，其中涂色前景和背景线条标记为S；2)提取左视图中涂色前景和背景线条的中心线L，并进行均匀采样获得采样点(P_ij,|i＝1..n_c,j＝1..n_i)，其中n_i和n_c分别为中心线的采样点数和线条数，对输入图像的左视图沿着图像的边界进行均匀采样获得采样点B，对输入图像的左视图和右视图进行SIFT特征点匹配，获得匹配对其中n_F为匹配对数量；3)采用限制性的Delaunay三角网剖分方法对左视图构建三角形网格，其中，作为顶点限制项，作为线段限制项，然后构建能量最优化方程，获得右视图与左视图一致性的网格；4)左视图根据步骤2)中获得的采样点(Pij,|i＝1..nc,j＝1..ni)重建含涂色线条左视图，右视图根据一致性网格中相应的网格顶点生成含涂色线条右视图；5)分别对重建的含涂色线条左视图和含涂色线条右视图进行特征向量构建；6)基于步骤5)中获得的特征向量，用KNN分别求出立体图像左视图和右视图中每个像素最近的10个像素，作为对应像素的最近邻域像素；7)构建非局部线性优化模型，分别对立体图像左视图和右视图进行图像分割，步骤7)中所述非局部线性优化模型如下：J(U)＝λ(U‑G)TDS(U‑G)+UTLnonlocalU式中U为待求解的分割图像，λ设置为1；Ds为对角矩阵，在该对角矩阵中，涂色线条像素对应的对角线上的值为1，其余对角线上的值为0；G对应为涂色线条的值，其中前景线条对应值为1，背景线条对应的值为0，求解非局部线性优化模型获得如下稀疏线性系统：U＝(Lnonlocal+λDs)‑1λDsG式中：Lnonlocal+λDs为稀疏矩阵求解，通过高斯‑赛德尔迭代法求解；最后，图像分割结果可以通过二值化Ui获得：算法实现中xB为背景色设置为0，xF为前景色设置1；Y为最终的图像分割结果,Lnonlocal为非局部拉普拉斯矩阵。