一种改进的深度图像修复算法研究.pdf

第３３卷第１期 重庆工商大学学报（自然科学版） ２０１６年２月 Ｖｏｌ．３３　 ＮＯ．１　 　 　 　 　 　 　 　 Ｊ Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｕｎｉｖ（Ｎａｔ Ｓｃｉ Ｅｄ）　 　 　 　 　 　 　 　 Ｆｅｂ．２０１６ － ｄｏｉ：１０．１６０５５／ ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２ ０５８Ｘ．２０１６．０００１．０１４ 一种改进的深度图像修复算法研究 彭　 诚，孙新柱 （安徽工程大学 安徽省电气传动与控制重点实验室，安徽 芜湖 ２４１０００） 　 　 摘　 要：深度图像在采集过程中由于受到设备本身和采集环境的影响，使采集得到的图像中存在大量 的空洞，以致很难提取到准确的深度信息；提出了一种形态学滤波与双边滤波相结合的方法来解决深度图 像中的空洞现象，算法根据形态学算法简单、易于分析的特点，首先利用膨胀、腐蚀、开运算、闭运算等基本 算法对空洞部分进行填充，然后通过双边滤波使图像平滑； 实验结果表明方法对深度图像中所存在的空洞 问题能够起到有效的填补，修复后的图像相比于原始深度图像，更加清晰，易于提取出可靠的信息。 关键词：深度图像；空洞；形态学；双边滤波 － － － 中图分类号：ＴＰ１１８．１　 　 　 文献标志码：Ａ　 　 　 文章编号：１６７２ ０５８Ｘ（２０１６）０１ ００６５ ０６ 　 　 深度图像在人机交互、三维场景重建、导航与 败。 因此，对于深度图像的处理具有很重要的意义。 定位等领域有着较为广泛的应用。 目前深度图像 在国内外有很多研究人员对于深度图像的优 的获取主要有３种方式：一是激光雷达技术，即在一 化与修复也进行了不少的研究。 例如，Ｋｒｉｓｈｍａ Ｒａｏ ［１］ 定时间间隔内朝目标发射信号并通过所经过的距 Ｖｉｊａｙａｎａｇａｒ等 通过高斯滤波的方法对空洞进行填 离来计算深度信息；二是立体视觉技术，主要通过 补修复。 方法虽然可以修复空洞，但是很容易就会 固定多个摄像头，计算视差来获取深度信息；三是 造成边缘模糊，丢失边缘信息。 Ｎａ Ｅｕｎ Ｙａｎｇ 等［２］ 结构光技术，主要原理是根据投射源投影到场景空 通过空洞附近深度值的分布来估计空洞区域的深 间中产生可识别的条纹图像，然后由图像传感器读 度值，从而达到对此部分的修复。 方法并没有考虑 取空间中的条纹并且与参考条纹进行对比从而计 到像素之间的差异，存在区域性。 ＣＡＭＰＬＡＮ Ｍ ［３］ 算场景中的深度信息。 等 利用双边滤波的方法来对深度图像进行修复， 随着科技的迅猛发展，利用结构光技术获取深 可以有效的改善高斯滤波中边缘模糊的情况，但是 度图像的设备也更加趋于平民化了，例如微软的 面对大面积空洞的情况效果并不是很好。 Ｊａｅｓｉｋ ［４］ ｋｉｎｅｃｔ系列，美国ＮａｔｕｒａｌＰｏｉｎｔ公司的ＯｐｔｉＴｒａｃｋ系列 Ｐａｒｋ等 通过对非局域均值滤波加入边缘信息权 等。 现采用 的则 是美 国 ＮａｔｕｒａｌＰｏｉｎｔ 公 司 的 重对深度图像进行上采样来修复深度图像。 ＴＭ