一种基于双目立体视觉系统的前景分割方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于双目立体视觉系统的前景分割方法，利用双目立体视觉系统获取同一物体的左视图和右视图，将左视图的前景与背景区分开以及将右视图的前景与背景区分开，定义一个能量方程，利用该能量方程给前景中的前景像素点与背景中的背景像素点赋予不同的标签，从而将前景与背景区分开。本发明专利技术的有益效果是：本发明专利技术通过定义一个能量方程给图片中的前景像素点和背景像素点赋予不同的标签，从而使得前景像素点和背景像素点能够准确的区分开，提高了前景分割准确度，并且本方案能够实现双目彩色图像的前景分割，使得本方案适用范围广。

A foreground segmentation method based on binocular stereo vision system

The invention discloses a segmentation method of binocular stereo vision system based on the outlook, get the same object with binocular stereo vision system of the left and right views, the foreground and background area of the left view and separate separate foreground and background area in the right view, the definition of an energy equation, the energy equation for the background pixels of the foreground pixels in the foreground and background of different labels, so as to separate the foreground and background region. The beneficial effect of the invention is: given a different label the foreground pixels and background pixels to define an energy equation for the picture, which makes the foreground pixels and background pixels can be accurately, improve the accuracy of the segmentation and prospect, this scheme can achieve binocular color image segmentation that makes this scheme applicable to a wide range of.

【技术实现步骤摘要】
一种基于双目立体视觉系统的前景分割方法
本专利技术涉及计算机视觉和计算机图形学领域，具体的说，是一种基于双目立体视觉系统的前景分割方法。
技术介绍
随着科技的进步，双目立体图像在人们的生活中逐渐占有一席之地，在各个领域的应用，也变得越来越重要。如对象追踪，自动导航，医学辅助诊断，虚拟现实，地图绘制等。图像工程通常能够分为三个层次，图像处理、图像分析和图像理解。而图像分割作为从图像处理到图像分析过程的关键步骤，长期以来也一直是研究的焦点及难点。近年来，活动轮廓模型因其具备易于建模且数学求解高效等优点，成为分割领域的一大热点。该类方法使用从图像数据获得的约束信息和目标的位置、大小及形状等先验知识，并将其统一于一个特征提取过程中，可有效地对目标进行分割。按照轮廓曲线类型的不同，活动轮廓模型可分为两类：参数活动轮廓模型和几何活动轮廓模型。参数活动轮廓模型又称Snake模型，这类模型对初始位置敏感，需将其设置在感兴趣目标附近，而在曲线演化过程中应对拓扑变化的能力也较差。几何活动轮廓模型将高维曲面函数(水平集函数)的零水平集表示为平面的闭合曲线，采用水平集的形式来描述曲线的演化，因而隐含有拓扑变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于双目立体视觉系统的前景分割方法，利用双目立体视觉系统获取同一物体的左视图和右视图，将左视图的前景与背景区分开以及将右视图的前景与背景区分开，其特征在于：定义一个能量方程，利用该能量方程给前景中的前景像素点与背景中的背景像素点赋予不同的标签，从而将前景与背景区分开。

【技术特征摘要】
1.一种基于双目立体视觉系统的前景分割方法，利用双目立体视觉系统获取同一物体的左视图和右视图，将左视图的前景与背景区分开以及将右视图的前景与背景区分开，其特征在于：定义一个能量方程，利用该能量方程给前景中的前景像素点与背景中的背景像素点赋予不同的标签，从而将前景与背景区分开。2.根据权利要求1所述的一种基于双目立体视觉系统的前景分割方法，其特征在于：所述的能量方程为：E＝∑iP(ci,li)+∑i，jS(ci,li；cj,lj)(1)；其中：ci和cj是相邻的像素点，li是像素点ci对应的二值标签，lj是像素点cj对应的二值标签，P是数据项，S是平滑项，E是能量值，使E为最小值即可得到最优的分割结果。3.根据权利要求2所述的一种基于双目立体视觉系统的前景分割方法，其特征在于：还包括对前景像素点与背景像素点进行优化处理，所述的优化处理包括以下几个步骤：步骤S1：计算原始视差图，根据左视图和右视图的原始视差图，由于前景的视差值大于背景的视差值，根据原始视差图能够区分原始视差图中的前景像素点和背景像素点；步骤S2：规整原始视差图，根据左视图或右视图得到相对应的超像素图，超像素图根据像素间的颜色相似度和空间邻接关系将图像像素组合成一系列的超像素块。结合原始视差图与超像素图，将原始视差图划分为一系列位置、尺寸与超像素块一一对应的区域，对原始视差图所划分区域内的视差值求平均，作为调整后的视差值，从而使原始视差图所划分区域内的视差值保持一致；借助超像素规整，能够降低原始视差图中的噪声点。步骤S3：生成三色图，对视差值设定一个阀值，步骤S2中，调整后的视差值大于阀值时，对应的像素点为前景，调整后的视差值小于阀值时，对应的像素点为背景，其余像素点为不确定点，不确定点组成不确定区域，使用不同的颜色分别表示前景、背景和不确定区域以生成三色图，其中根据左视图得到的超像素图为左视超像素图，根据左视超像素图调整后得到的视差值为左视视差图，根据左视视差图得到的三色图为左视三色图，根据右视图得到的超像素图为右视超像素图，根据右视超像素图调整后得到的视差值为右视视差图，根据右视视差图得到的三色图为右视三色图；步骤S4：优化分割，对步骤S3中三色图的不确定区域进行精细分割，从而区分不确定区域内的前景与背景。4.根据权利要求3所述的一种基于双目立体视觉系统的前景分割方法，其特征在于：所述的步骤S4中，利用颜色信息进行精确分割，其具体包括以下几个步骤：步骤S41：从全局考虑，选择前景或背景中的像素点，用K-means的方法对前景或背景中的像素点在颜色空间上进行聚类，从而得到多个聚类中心，将不确定的像素点和所有聚类中心在颜色空间上进行比较，当该像素点和前景的聚类中心更像时，认为这个像素点是前景，反之，该像素点就被认为是背景，判断的条件用下列公式表示：其中：C(i)表示点Ci的颜色，表示前景的聚类中心，表示背景的聚类中心，通过计算C(i)和各聚类中心的差，能够判断Ci是前景像素点还是背景像素点，用概率的形式来表示如下：Pg(ci,li)定义为全局的概率；步骤S42：从局部考虑，将不确定的像素点与其周围的像素点进行比较，以不确定的像素点为中心画一个窗口，窗口内包含有前景的像素点和背景的像素点，然后将不确定的像素点分别与窗口内前景的像素点和背景的像素点进行比较，如果和前景的像素点更相似，就判断不确定的像素点为前景的像素点，反之，则判断...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘帅成，杨涛涛，孙超，曾兵，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51