【摘要】：圖像中前景物體的分割具有十分廣泛的應(yīng)用,傳統(tǒng)的方法需要借助一定的人工交互來(lái)獲得前景物體的初始區(qū)域,但對(duì)于多圖像數(shù)據(jù)集,這種人工交互的方式是十分煩瑣的.為此提出一種基于一致性檢驗(yàn)的多圖像自動(dòng)前景物體分割的方法.首先借助一定的三維場(chǎng)景的先驗(yàn)知識(shí)在多幅圖像之間進(jìn)行視圖轉(zhuǎn)換;然后對(duì)圖像中的每個(gè)像素進(jìn)行一致性分析,得到初始的前、背景標(biāo)記結(jié)果;最后基于這個(gè)初始的標(biāo)記結(jié)果構(gòu)建相應(yīng)的能量方程,并進(jìn)行迭代優(yōu)化,最終得到前景物體的精確輪廓.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方法能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)出圖像中前景物體的位置以及提取其輪廓,并能夠利用分割的結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確的三維重建.
【圖文】：

維場(chǎng)景Γ將圖像jI變換到圖像iI上,具體而言,給定Γ中的三維點(diǎn)Xx,y,z,以及圖像iI所在視角iV相對(duì)于Γ的旋轉(zhuǎn)R和平移T,該三維點(diǎn)投影到iI中的像素位置xu,v是可以計(jì)算的,|11xuyvzKRT.如果三維場(chǎng)景中所有三維點(diǎn)的位置是已知的,就可以計(jì)算出三維點(diǎn)與圖像中的像素位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系,將圖像jI投影到Γ上再反投影回圖像iI上,得到圖像jI在圖像iI視點(diǎn)下的新圖像jiI.新得到的圖像與iI進(jìn)行比較,便可以得到圖像iI與圖像jI存在差異的區(qū)域,如圖1所示.理論上,如果圖像iI,jI都是實(shí)際三維場(chǎng)景Γ在某個(gè)視點(diǎn)下的描述,并且給定的Γ和Γ幾何信息完全一致,那么圖像iI與jI重疊的區(qū)域應(yīng)該是一致的.如果發(fā)生了不一致的情況,說(shuō)明Γ和Γ在相應(yīng)區(qū)域發(fā)生了幾何上的變化,原因是給定的三維場(chǎng)景Γ缺少了圖像iI和jI中的相應(yīng)三維物體的模型造成的,因此需要檢測(cè)出這些不一致的區(qū)域,得到圖像中三維物體的區(qū)域,然后重建出相應(yīng)的三維模型.考慮到圖像相對(duì)位置關(guān)系以及三維場(chǎng)景�？赡艽嬖谡`差,在比較圖像像素是否一致時(shí),本文采用ww的窗口來(lái)進(jìn)行比較.圖1圖像不一致區(qū)域的檢測(cè)過(guò)程將圖像iI與jI間像素的對(duì)應(yīng)關(guān)系記為ijf,即jifyxII,圖像iI中x位置處的像素與圖像jI中y位置的像素是對(duì)應(yīng)的.以像素ipI為中心設(shè)置一個(gè)窗口Www,本文中w7.對(duì)于W中像素q,計(jì)算出其在圖像jI中的相應(yīng)像素為ijfq.p與ijfp之間的差異值,ijDpfp取窗口內(nèi)像素的顏色差異值,,||||ijijqWpDpfpCqCfq.那么像素p處的顏色一致性標(biāo)記為22,consist11eijDpfpjFp(1)此外,還可以利用歸一化互相

第6期潘成偉,等:利用一致性檢驗(yàn)的多圖像中前景物體的自動(dòng)分割1031幻象,但其中只有一個(gè)才是圖像jI中真正物體的區(qū)域,這個(gè)區(qū)域僅與圖像jI有關(guān),而另一個(gè)區(qū)域?qū)?huì)隨著比較的圖像變化而變化.因此,只有在所有的比較中都保持一致的區(qū)域,才是前景物體的真正所在區(qū)域,如圖2所示.3.2多圖像間視圖變換圖像一致性分析的一個(gè)關(guān)鍵步驟是進(jìn)行多圖像間的視圖變換,即將圖像由一個(gè)視角變換到另一個(gè)視角下.假定目標(biāo)物體處于一個(gè)平面的背景區(qū)域范圍內(nèi),對(duì)于給定三維空間的平面,2個(gè)視圖間存在單應(yīng),單應(yīng)關(guān)系為[22]T121(/d)HKRtnK(4)其中,12K,K表示2幅圖像相機(jī)的內(nèi)參,R,t表示2幅圖像相機(jī)的相對(duì)位置關(guān)系(旋轉(zhuǎn)和平移),Tnd表示空間平面的單位法向量.有了單應(yīng)矩陣,便可以將圖像從一個(gè)視圖變換到另一個(gè)視圖.在本文著重關(guān)注的小物體重建的上下文中,通常前景物體都是放置在一個(gè)背景平面上,此時(shí),平面背景的假設(shè)是常見(jiàn)和合理的.對(duì)于單應(yīng)矩陣,如果平面的方程已知,可以根據(jù)式(4)直接求解;在平面方程未知的情況下,可以利用RANSAC方法篩選出圖像間滿(mǎn)足單應(yīng)變換關(guān)系的特征點(diǎn)對(duì),進(jìn)而求解出圖像間的單應(yīng)映射關(guān)系,完成圖像之間的透視變換.圖2多視圖一致性分析示意圖在進(jìn)行圖像一致性分析時(shí),對(duì)于本文選取的2幅圖像,如果它們之間的視線夾角很小,那么變換時(shí)2幅圖像產(chǎn)生的差異比較小,一致性分析產(chǎn)生的前景區(qū)域也很小;如果2幅圖像之間的視角差異很大,有可能造成觀察角度差異大導(dǎo)致的像素顏色信息差異大的問(wèn)題,使得一致性分析的誤差變大.因而需要為待分析的圖像選擇相應(yīng)視角范圍內(nèi)的圖像進(jìn)行一致性分析,本文實(shí)驗(yàn)中取視角差異在[30,60]的圖像作為對(duì)比圖像進(jìn)行一致性分析,既避免了圖像集中任意兩兩圖像比較,也增加了一致性分析的可靠性.

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3 王向慧;劉文光;;顏色模型淺析[J];科技信息;2010年16期

4 康麗鋒;王彥昆;;非真實(shí)感水彩畫(huà)仿真中顏色模型的研究[J];科技信息;2011年25期

5 邵慧娟;;常用顏色模型[J];電子世界;2013年03期

6 孟章榮;多媒體應(yīng)用中的顏色表示方法[J];電子出版;1996年06期

7 郝志會(huì);汪渤;孫抗;;基于特征顏色模型的粒子濾波改進(jìn)算法[J];北京理工大學(xué)學(xué)報(bào);2011年04期

8 劉書(shū)樓,陳寶雯,施祖輝,盧峰,王徹,韓培軍,劉冰;真實(shí)感地圖計(jì)算機(jī)設(shè)色模型(RMCDCM)研究[J];中國(guó)科學(xué)(B輯 化學(xué) 生命科學(xué) 地學(xué));1994年01期

9 王永昌，陳淑珍，張夢(mèng)濤;TVGA　256色模式下的交互配色[J];武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1994年01期

10 劉黨輝;林建華;尹云霞;;一種用于彩色目標(biāo)檢測(cè)的混合顏色模型[J];新技術(shù)新工藝;2013年12期

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1 孟祥增;王玲;;基于改進(jìn)顏色模型的彩色圖像分割及其主區(qū)域提取[A];第十二屆全國(guó)圖象圖形學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

2 馬捚;王志良;;HSV顏色模型和個(gè)性空間在商品選購(gòu)中的應(yīng)用研究[A];2003年中國(guó)智能自動(dòng)化會(huì)議論文集（下冊(cè)）[C];2003年

3 陳令;杜煥強(qiáng);陳軍;袁思達(dá);李偉;;一種與旋轉(zhuǎn)角度、大小無(wú)關(guān)的人臉檢測(cè)方法[A];第十六屆全國(guó)青年通信學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上）[C];2011年

4 劉勘;金大衛(wèi);;基于顏色模型的自組織映射[A];第二十一屆中國(guó)數(shù)據(jù)庫(kù)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（技術(shù)報(bào)告篇）[C];2004年

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5 劉寶寶;復(fù)雜背景下的人臉檢測(cè)研究[D];安徽工業(yè)大學(xué);2011年

6 周靈飛;基于DM642和統(tǒng)計(jì)顏色模型的火災(zāi)檢測(cè)研究[D];西安電子科技大學(xué);2013年

7 施展;基于臨床舌像的客觀化舌診數(shù)字系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];廈門(mén)大學(xué);2007年

8 葛磊華;基于粒子群算法的半自主足球機(jī)器人彩色圖像光照不變性研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2012年

9 宋騰;基于對(duì)比度的視覺(jué)顯著性研究[D];杭州電子科技大學(xué);2014年

10 郭慶銳;交通標(biāo)志自動(dòng)分割識(shí)別算法研究[D];浙江理工大學(xué);2011年

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