基于RGB-D圖像的幾何特征提取及形狀恢復(fù)算法研究.pdf

1、隨著Kinect設(shè)備的出現(xiàn)，基于RGB-D圖像的研究迅速成為現(xiàn)今計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。RGB-D圖像采用二維的圖像信息表示三維的場(chǎng)景信息，在二維平面和三維空間之間起到重要的橋梁作用。RGB-D圖像為通過二維圖像的處理方法解決三維空間的問題提供了可能。在研究圖像的過程中，圖像特征一直是其中的關(guān)鍵問題之一。本文提出了一種基于RGB-D圖像的幾何特征提取與特征信息分類的算法。根據(jù)RGB-D圖像的幾何特征分類結(jié)果，本文還將其應(yīng)用于三維形

2、狀恢復(fù)中：提出了一種基于幾何特征的Scene-SIRFS三維場(chǎng)景形狀恢復(fù)算法。通過該三維形狀恢復(fù)算法不僅可以從RGB-D圖像中分解出三維場(chǎng)景的反射率圖像、光照?qǐng)D像以及陰影圖像，而且還可以對(duì)原始的深度圖像進(jìn)行優(yōu)化。本研究主要內(nèi)容包括：
　?、盘岢隽艘环N基于RGB-D圖像的幾何特征提取和特征信息分類的算法。該算法通過結(jié)合RGB圖像中的二維圖像信息和深度圖像中的物體三維信息，實(shí)現(xiàn)物體的幾何特征提取和特征信息分類。通過該算法可以將幾何特征

3、邊緣分為：遮擋類邊緣、凹陷折皺類邊緣以及凸起折皺類邊緣。幾何特征分類的結(jié)果是一種高級(jí)的語(yǔ)義特征，可以應(yīng)用于計(jì)算機(jī)視覺的其他領(lǐng)域。本文采用NYU提供的真實(shí)復(fù)雜室內(nèi)場(chǎng)景圖像庫(kù)對(duì)該算法進(jìn)行測(cè)試和分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：提出的算法可以快速、高效的實(shí)現(xiàn)幾何特征的提取和分類，提取的幾何特征邊緣準(zhǔn)確完整，并且算法具有較高的魯棒性。
　?、铺岢隽艘环N基于幾何特征的 Scene-SIRFS三維形狀恢復(fù)算法，該算法是針對(duì)幾何特征分類結(jié)果的一個(gè)應(yīng)用?；趲?/p>

4、何特征的Scene-SIRFS三維形狀恢復(fù)算法是在Scene-SIRFS算法的理論基礎(chǔ)上提出的一種改進(jìn)算法。該算法通過遮擋類邊緣以及折皺類邊緣的相關(guān)性質(zhì)，引入遮擋類邊緣以及折皺類邊緣的形狀先驗(yàn)約束條件，采用最小化優(yōu)化算法更加精確地實(shí)現(xiàn)三維場(chǎng)景的形狀恢復(fù)。本文同樣選用 NYU的真實(shí)復(fù)雜室內(nèi)場(chǎng)景圖像庫(kù)對(duì)本文的形狀恢復(fù)算法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與Scene-SIRFS算法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比較。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析表明：本文提出的基于幾何特征的 Sce