基于颜色变化信息的局部立体匹配算法

本文主要针对传统的局部匹配算法中的遮挡区域和重复区域、不连续区域的精度不高问题,提出了一种基于遮挡信息和颜色变化约束的局部匹配算法。首先,提出一种基于颜色变化约束的区域生长算法来提高权重因子的准确性,有效提高不连续区域、重复区域和低纹理区域的匹配精度;接着针对遮挡区域难匹配问题,提出通过降低遮挡像素点的权重影响来提高支持聚合的思想;最后结合生成的区域和遮挡点对权重因子进行分类,最终生成视差图。实验结果表明,该算法能有效提高重复区域、边缘区域和遮挡区域的匹配精度,与当前主流算法具有可比性。     

一种基于边缘分割的全局立体匹配算法

匹配基元的选取对立体匹配的视差计算精度与立体匹配的速度有着重要影响.首先提出了一种利用边缘分割扫描线所得到的线段作为匹配基元的方法,采用基于动态阈值的Canny检测算子提取边缘,将扫描线分割为线段,使得分割线段的长度可以根据图像的状况进行调整,从而在保证视差计算精度的同时有效地提高了速度.另外,以分割后的线段作为结点构建生成树(ST),使用树型动态规划算法计算基元的视差值,通过增加扫描线之间的约束,从而得到全局最优视差.实验表明这种算法具有较高的视差计算精度和较好的实时性.     

基于颜色内相关和自适应支撑权重的立体匹配算法

立体匹配的关键问题是确定一个合适的匹配代价关系,颜色内相关作为像素点的固有特性,能够有效地反映出匹配像素点间的微小差异。对传统的自适应支撑权重(ASW)方法进行改进,提出了一种基于颜色内相关和自适应支撑窗口的立体匹配算法,该方法结合了颜色相似性、欧式距离相似性和颜色内相关相似性来确定匹配窗口内像素点的权重大小。同时为了消除光照不同对图像匹配结果的影响,将匹配点先进行rank变换后再进行匹配代价关系计算。对计算出的初始视差图进行三步优化,剔除由图像遮挡、重复等引起的不同视差错误,从而得到最终的视差结果。通过在Matlab软件平台上对国际标准图像进行测试,实验结果表明该方法得到的视差结果的平均错误率低,且明显优于其他局部匹配方法,具有很强的稳健性和较低的误匹配率。     

基于最优斜面参数估计的局部立体匹配算法

针对传统局部匹配算法在斜面场景匹配中所表现出的阶梯效应,提出了一种基于最优斜面参数估计的局部立体匹配算法。该算法首先为每一个像素随机地分配一组斜面参数,然后以新的斜面参数所定义的支撑域下当前像素的匹配代价是否减小为准则,迭代地进行斜面参数的邻域传播-单点优化过程,并最终使得计算结果收敛到最优斜面,同时估计得到稠密的亚像素级视差。通过对典型斜面场景图像和Middlebury 标准测试图像对的匹配实验表明,文中算法在将对普通场景的匹配效果保持在当前先进水平的同时,对斜面场景的匹配消除了阶梯效应,且匹配率代表了局部匹配的先进水平。     

非局部联合稀疏近似的超分辨率重建算法

该文结合联合稀疏近似和非局部自相似的概念,提出非局部联合稀疏近似的超分辨率重建方法。该方法将输入图像的跨尺度高、低分辨率图像块统一进行联合稀疏编码,建立它们之间的稀疏关联,并将这种关联作为先验知识来指导图像的超分辨率重建。该文方法保证跨尺度自相似集具有相同的稀疏性模式,能更有效地利用图像的自相似性先验信息,提高算法的自适应性。通过自然图像实验,与其它几种基于学习的超分辨率算法对比,超分辨率效果有较好改善。     

基于改进Census变换的局部立体匹配算法

针对基于传统Census变换的立体匹配算法鲁棒性差和精度不高的问题,提出一种基于改进Census变换的自适应权重立体匹配算法.首先,用Census变换窗口中邻域像素的中值来替换中心像素的灰度值,克服了邻域像素对中心像素的依赖;然后用自适应权重的方法分别计算匹配代价和进行立体匹配,得到初始视差;最后通过左右一致性校验和亚像素提精的方法得到稠密的视差图.实验结果表明,该算法有很强的鲁棒性和很高的匹配精度.     

红外图像改进非局部均值滤波算法研究

为了有效地滤除红外图像中的噪声,提出了一种改进型非局部均值滤波算法(INLMF)。该算法首先针对传统算法中采用固定尺寸的方形图像块无法有效刻画图像中大量分布的细节信息这一缺陷,结合图像中像素点灰度信息提出了一种图像块自适应划分方法,使得划分后的图像块在尺寸和形状上依赖于图像中灰度信息的实际分布情况;其次引入结构相似度因子对算法中的图像块权重值计算方法进行适当改进;最后分别将INLMF算法与已有的两类改进型NLMF算法对两幅红外监控图像进行滤波,并进行了理论分析和实验验证。结果表明,INLMF算法相对于其余几类算法而言,滤波效果较好,该研究对于提高红外图像滤波效果是有帮助的。     

一种改进权重的非局部均值滤波算法

传统非局部均值滤波算法采用指数型加权核函数,容易导致图像细节平滑过度,并且权值分配容易受到噪声的影响。针对这一问题,提出一种改进权重的非局部均值滤波算法,设计一种新的加权核函数替代原本的指数型核函数,改善权值的分配。实验结果表明,改进算法降噪效果优于传统非局部均值滤波算法,在滤除噪声的同时更好地保护了图像的边缘与细节,并且噪声强度越大,改进算法的优势越明显。     

基于最小生成树和局部阈值的彩色图像分割方法

针对分水岭图像分割算法对于彩色图像的过度分割问题,本文提出一种基于最小生成树和局部阈值的解决方法。该方法主要利用图论中的最小生成树,对分水岭算法产生的过度分割区域进行合并。与其它的基于最小生成树的方法不同,该方法只有当构造出一棵完整的最小生成树时,才能计算出一个局部阈值,该局部阈值可确定原构造最小生成树过程的终止条件,进而可分割出彩色图像中的两个区域。重复上述过程,可分割出原彩色图像中的所有区域。实验证明,本文方法能够对彩色图像进行准确的分割,并且分割结果能很好地符合人眼的感知。     

一种基于区域颜色信息的宽基线立体匹配算法

立体匹配技术是立体视觉研究领域的难点,利用图像的特征信息解决对应问题是研究的热点.本文在提取基于边缘仿射不变区域检测器的基础上,设计了基于区域颜色信息和几何信息的彩色图像立体匹配算法.该算法首先对所提取的不变区域进行颜色空间量化,在此基础上根据两种色彩之间的距离进行色彩聚类,然后计算直方图的二次距离,并进行相似性度量,最后根据区域间几何性质进行误匹配剔除.实验证明,该算法能降低解决对应问题的复杂性,提高正确匹配率.该方法对于目标识别、三维重建、非接触测量等研究均具有重要的意义.     

基于耦合非局部全变差的图像着色算法

基于局部算子的全变差(TV)模型在对纹理图像着色时,会出现颜色扩散不均匀,着色范围区域较小等问题。为了解决上述问题,该文提出基于非局部算子的耦合全变差图像着色模型,结合交替方向乘子法(ADMM),设计出相应的数值求解算法,并给出该算法的收敛性结果。该模型充分利用像素邻域亮度之间的相似性进行颜色扩散,能有效避免仅利用亮度边缘信息进行局部扩散导致颜色扩散不均匀的问题。数值实验结果表明,该模型在快速着色的同时,能有效解决颜色在纹理等细节处扩散不均匀的问题。     

基于改进局部一致性约束的立体匹配算法

针对PatchMatchStereo立体匹配算法在实现倾斜平面时,因使用随机函数生成平面参数而导致算法计算量大且误匹配率高的问题,提出一种基于局部一致性约束的立体匹配算法。首先,通过对图像中的像素进行稀疏匹配获得视差置信度高的支撑点;其次,利用三角剖分为图像内各像素点确定一个三角平面,计算平面参数并分配给该平面内的点;然后,通过迭代传播为每个像素点找到更加准确的平面参数,构建出局部一致性平行窗口模型;最后,通过平面参数计算视差值并通过视差后处理优化视差。本文算法在Middlebury评估平台第三版标准测试数据集上进行实验,实验结果表明,处理后的平均误匹配率比PMS算法降低了4.39%,其中对单个图像的误匹配率最高降低15.42%。本文算法在降低误匹配率的同时提高了图像处理的效率,相较于其他算法具有显著的优越性。     

基于图论最小割集算法的图像分割研究

为了提高图像分割的质量,采用图论最小割集算法进行了研究。首先将图像中的像素点映射为图论节点,节点权值通过平衡因子与共享最近邻节点数的比率计算;然后基于最小化能量方程建立图像最小割集,提取分割块内的灰度值作为块特征向量,用最小生成树对图分割;接着用判定函数判断临近区域是合并或者分割;最后给出了算法流程。结果表明,该算法可以分割出目标信息,并且算法鲁棒性好、峰值内存小。     

图像多通道边缘信息辅助的快速立体匹配算法

提出一种基于图像边缘及色彩信息辅助的立体匹配算法.首先给出一种彩色边缘侦测算子来获取彩色图像边缘信息,利用基于归一化相关系数的极线立体匹配得到视差图像边缘像素的视差信息.然后利用已获取彩色图像对的边缘信息对双步骤动态规划匹配策略进行匹配指导,获取稠密视差图并进一步优化.实验表明,提出的算法能很好地降低图像对中强度接近物体的误匹配概率的同时,有效提高匹配算法的运行效率.     

基于相位的尺度自适应立体匹配方法

本文实现了一种高效的基于相位的尺度自适应的立体匹配方法,基于相位的立体匹配算法,是目前最为先进的立体匹配算法,具有视差精度高,稳定性好,可以并行计算等优点,对于常见的相位“卷绕”问题,常采用“由粗及细”的逐步求粗策略,但是,相位信号在尺度,位置空间中的极点的邻域内不稳定,此时,逐步求精策略可能产生不可恢复的错误,存在鲁棒性问题,解决的方案是采有某种尺度自适应的方法,我们针对多尺度滤波器的构造问题提     

一种基于邻域支持准则的双层立体匹配算法

本文给出一种基于邻域支持准则的双层立体匹配算法，该算法以LOG边缘检测器输出的边缘点为匹配基元，利用图象相关特性和匹配相容性约束构成两层匹配系统．第一层以反映图象灰度统计特性的局部相关约束为准则．第二层以第一层输出为引导，从图象结构和视差相容方面寻求全局意义上的最佳匹配，从而使系统对复杂场景有较好的自适应性．实验结果表明，该算法结构简单，稳定可靠，具有处理复杂场景的能力．