一种改进的非锐化掩模深度图像增强算法-哈尔滨工业大学学报.PDFVIP

第４６卷　 第８期 哈　 尔　 滨　 工　 业　 大　 学　 学　 报 Ｖｏｌ４６ Ｎｏ８ 　 　 ２０ １４年８月 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＨＡＲＢＩＮ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ ＯＦ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ａｕｇ． ２０１４ 　 　 　 　 　 　 一种改进的非锐化掩模深度图像增强算法 冯　 策，戴树岭 （北京航空航天大学 自动化与电气工程学院，１００１９１北京） 摘　 要：针对深度图像平滑过程中会模糊细节的缺点，提出了自适应的非锐化掩模深度图像增强算法．首先将深度图对 应的彩色图像作为联合双边滤波的引导图，利用彩色图像相关特征修复了深度图像的缺失和毛糙，然后将双边滤波后的 深度图像与高斯滤波后的深度图像作差，提取出不含噪声的高频部分，克服了经典非锐化掩模算法放大高频噪声的缺 点，最后根据边缘以及细节的模糊程度，自适应地调节叠加到图像上的高频部分．实验结果表明，设计的算法有效地增强 了深度图像细节，抑制了平坦区域的噪声，并填补了边缘缺失，较好地改善了深度图像的质量． 关键词：深度图；图像增强；非锐化掩模；双边滤波；深度图修复 － － － 中图分类号：ＴＮ９１１７３ 文献标志码：Ａ 文章编号：０３６７ ６２３４（２０１４）０８ ０１０７ ０６ Ａｎ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｕｎｓｈａｒｐ ｍａｓｋｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｄｅｐｔｈ ｍａｐ ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ ＦＥＮＧ Ｃｅ，ＤＡＩ Ｓｈｕｌｉｎｇ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓａｎｄＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ，１００１９１Ｂｅｉｊｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎ ａｄａｐｔｉｖｅ ｕｎｓｈａｒｐ ｍａｓｋｉｎｇ ｆｉｌｔｅｒ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｔｏ ｅｎｈａｎｃｅ ｔｈｅ ｄｅｔａｉｌｓ ｂｌｕｒｒｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｄｅｐｔｈ ｍａｐ ｆｉｌｔｅｒｅｄ． Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅ ｃｏｌｏｒ ｉｍａｇｅ ｉｓ ｕｓｅｄ ａｓ ｇｕｉｄｅｄ ｉｍａｇｅ ｉｎｊｏｉｎｔ ｂｉｌａｔｅｒａｌ ｆｉｌｔｅｒ ｔｏ ｒｅｃｏｖｅｒ ｔｈｅ ｌｏｓｔ ｒｅｇｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｎｏｉｓｅ． Ｔｈｅｎ ａ ｍａｓｋ ｉｓ ｅｘｔｒａｃｔｅｄ ｂｙ ｓｕｂｔｒａｃｔｉｎｇ ａ ｌｏｗ⁃ｐａｓｓ ｆｉｌｔｅｒｅｄ ｄｅｐｔｈ ｍａｐ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｂｉｌａｔｅｒａｌ ｆｉｌｔｅｒｅｄ ｄｅｐｔｈ ｍａｐ，ｗｈｉｃｈ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｏｖｅｒｃｏｍｅｓ ｔｈｅ ｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇ ｏｆ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｍｅｔｈｏｄ ｔｈａｔ ａｍｐｌｉｆｉｅｓ ｈｉｇｈ⁃ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｎｏｉｓｅ． Ｆｉｎａｌｌｙ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｂｌｕｒ，ｔｈｅ ｓｐａｔｉａｌ ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ ｉｓ ａｄａｐｔｉｖｅｌｙ ａｄｄｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｄｅｐｔｈ ｍａｐ ｆｉｌｔｅｒｅｄ． Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｍｅｔｈｏｄ ｐｅｒｆｏｒｍｓ ｂｅｔｔｅｒ ｉｎ ｅｎｈａｎｃｉｎｇ ｔｈｅ ｄｅｔａｉｌｓ， ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｎｏｉｓｅ ａｎｄ ｒｅｃｏｖｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｌｏｓｔ ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ ｄｅｐｔｈ ｍａｐ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｄｅｐｔｈ ｍａｐ；ｉｍａｇｅ ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ；ｕｎｓｈａｒｐ ｍａｓｋｉｎｇ；ｂｉｌａｔｅｒａｌ ｆｉｌｔｅｒ；ｄｅｐｔｈ ｍａｐ ｉｎｐａｉｎｔｉｎｇ 　 　 深度图像的获取是机器视觉中的重要步骤， 及噪声严重等问题，制约了深度信息在工业上的 三维重建、碰撞检测、增强现实、模式识别等都依