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专利号: 2022113370181
申请人: 中山职业技术学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于背景纹理识别的虚拟视点生成方法,其特征在于,包括:

S1、预处理:针对虚拟视点图像中的重叠、空洞、裂缝、伪影问题,分别进行优化预处理;

S2、背景纹理复杂度评估:对预处理后的虚拟视点图像的背景纹理复杂度进行评估,计算图像灰度在空间上的变化和重复率;

S3、空洞填充:当图像灰度在空间上的变化和重复率≤50%时,通过方向直线检测的方式进行空洞填充;当图像灰度在空间上的变化和重复率>50%时,通过逆三维变换的方式进行空洞填充;

在S3中,通过方向直线检测的方式进行空洞填充的方法包括:

S311、对虚拟视点图像中存在的空洞位置进行检测提取,同时检测其边缘位置与边缘极点;

S312、对虚拟视点图像实行灰度化操作,通过垂直线识别检测模板与±45°线识别检测模板实现图像的掩膜检测,同时将检测的最终结果记录下来;

S313、与空洞位置相融合,识别是否存在背景分界情况,对于空洞的边缘极点,在空洞以外的位置开展垂直线与±45°直线检测;对于一般的空洞边缘位置,在空洞以外的位置开展±45°直线检测;

S314、获取空洞在±90°、±45°与±135°六个方向上的直线检测判定矩阵后,基于这些矩阵结果针对空洞位置进行延伸性预测,再基于空洞位置周边的像素深度信息进行分块填充。

2.根据权利要求1所述的基于背景纹理识别的虚拟视点生成方法,其特征在于,在S3中,通过方向直线检测的方式进行空洞填充的方法还包括:S315、利用二维高斯滤波器对虚拟视点图像进行滤波处理。

3.根据权利要求1所述的基于背景纹理识别的虚拟视点生成方法,其特征在于,在S3中,通过逆三维变换的方式进行空洞填充的方法包括:S321、提取虚拟视点的深度图:利用三维图像变换基本原理完成参考视点转换,同时得到虚拟视点相应的深度图;

S322、投影至辅助参考视点位置:将虚拟视点图像中的空洞区域记录下来,采用逆三维变换法对空洞区域的像素进行深度信息更新,将投影要素信息进行融合,得到辅助参考视点位置信息,以此获取辅助视点空洞图;

S323、找到匹配像素点完成填充:和已知辅助参考视点位置像素点相互对照,找出与空洞点相应辅助参考视点位置像素,根据空洞图获取像素点信息,完成图像匹配填充。

4.根据权利要求1所述的基于背景纹理识别的虚拟视点生成方法,其特征在于,在S1中,针对虚拟视点图像中的重叠问题进行优化预处理的方法为:采用Z‑Buffer算法进行预处理,即在虚拟视点生成绘制时,为各像素点提供一个缓存,通过该缓存将像素点视差值保存起来,接着将视差值最大像素当成该虚拟视点值。

5.根据权利要求1所述的基于背景纹理识别的虚拟视点生成方法,其特征在于,在S1中,针对虚拟视点图像中的空洞问题进行优化预处理的方法为:采用水平填充法进行预处理,即将当前空洞边缘附近的正常图像像素的最大像素值进行水平平移,替代当前空洞像素,完成空洞边缘填充。

6.根据权利要求1所述的基于背景纹理识别的虚拟视点生成方法,其特征在于,在S1中,针对虚拟视点图像中的空洞问题进行优化预处理的方法还包括:利用二维高斯滤波对虚拟视点图像的深度图进行滤波处理。

7.根据权利要求1所述的基于背景纹理识别的虚拟视点生成方法,其特征在于,在S1中,针对虚拟视点图像中的裂缝问题进行优化预处理的方法为:基于裂缝点周围像素值实行预测填充操作,即通过四舍五入和多项式原理进行预处理。

8.根据权利要求1所述的基于背景纹理识别的虚拟视点生成方法,其特征在于,在S1中,针对虚拟视点图像中的伪影问题进行优化预处理的方法为:对目标图像中存在的空洞点实行膨胀操作。

9.根据权利要求8所述的基于背景纹理识别的虚拟视点生成方法,其特征在于,在S1中,针对虚拟视点图像中的伪影问题进行优化预处理的方法还包括:在进行图像转换前将背景中景深为前景深2倍以上的像素点删除。

10.一种基于背景纹理识别的虚拟视点生成系统,其特征在于,包括:

预处理模块,用于针对虚拟视点图像中的重叠、空洞、裂缝、伪影问题,分别进行优化预处理;

背景纹理复杂度评估模块,用于对预处理后的虚拟视点图像的背景纹理复杂度进行评估,计算图像灰度在空间上的变化和重复率;

空洞填充优化模块,用于在图像灰度在空间上的变化和重复率≤50%时,通过方向直线检测的方式进行空洞填充;在图像灰度在空间上的变化和重复率>50%时,通过逆三维变换的方式进行空洞填充;

在空洞填充优化模块中,通过方向直线检测的方式进行空洞填充的方法包括:

S311、对虚拟视点图像中存在的空洞位置进行检测提取,同时检测其边缘位置与边缘极点;

S312、对虚拟视点图像实行灰度化操作,通过垂直线识别检测模板与±45°线识别检测模板实现图像的掩膜检测,同时将检测的最终结果记录下来;

S313、与空洞位置相融合,识别是否存在背景分界情况,对于空洞的边缘极点,在空洞以外的位置开展垂直线与±45°直线检测;

S314、获取空洞在±90°、±45°与±135°六个方向上的直线检测判定矩阵后,基于这些矩阵结果针对空洞位置进行延伸性预测,再基于空洞位置周边的像素深度信息进行分块填充。