離焦信息在深度恢復(fù)中的應(yīng)用研究.pdf

1、從二維圖像中恢復(fù)出目標(biāo)場(chǎng)景深度信息是計(jì)算機(jī)視覺(jué)研究的關(guān)鍵問(wèn)題,也是目前研究最多、應(yīng)用最廣、發(fā)展最迅速的一個(gè)領(lǐng)域。深度信息恢復(fù)技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于三維信息重建、機(jī)器人導(dǎo)航、醫(yī)療成像、生物特征識(shí)別、信息提取、工業(yè)檢測(cè)等領(lǐng)域。近些年,由于傳統(tǒng)的多目視覺(jué)深度恢復(fù)算法運(yùn)算量大且容易產(chǎn)生錯(cuò)誤匹配,單目視覺(jué)對(duì)比與多目視覺(jué)深度恢復(fù)算法有其獨(dú)特的特點(diǎn)受到廣泛關(guān)注。離焦信息是單目視覺(jué)深度恢復(fù)中常用的重要線索。
　　本文從離焦成像的物理原理出發(fā),利用點(diǎn)擴(kuò)

2、散函數(shù)PSF與深度信息之間關(guān)系的基礎(chǔ)上,將圖像處理手段與離焦模糊理論相結(jié)合,討論離焦信息在深度恢復(fù)中的應(yīng)用,包括單幅離焦圖像深度恢復(fù)和多幅離焦圖像深度恢復(fù)兩個(gè)方面。本文主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾點(diǎn):
　　(1)利用采集的同一目標(biāo)場(chǎng)景的多幅離焦圖像恢復(fù)出目標(biāo)場(chǎng)景的絕對(duì)深度信息。本文利用最小二乘法求取優(yōu)化函數(shù)的最優(yōu)解,將深度恢復(fù)歸結(jié)為對(duì)正交算子的求解,然后在點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)模型已知和未知的兩種情況下,通過(guò)奇異值分解正規(guī)化和學(xué)習(xí)的方法分別求取正交

3、算子,進(jìn)而恢復(fù)出目標(biāo)場(chǎng)景深度信息?？朔硕喾x焦圖像深度恢復(fù)算法中常見(jiàn)的算法高計(jì)算量和適用性不強(qiáng)的弊端。
　　(2)針對(duì)單幅離焦圖像深度恢復(fù)問(wèn)題,本文提出場(chǎng)景目標(biāo)物體局部深度一致的假設(shè),通過(guò)圖像分割處理對(duì)稀疏模糊圖進(jìn)行擴(kuò)展,從而恢復(fù)出目標(biāo)場(chǎng)景深度信息?？朔藗鹘y(tǒng)單幅深度恢復(fù)算法中擴(kuò)散方法的高復(fù)雜度和計(jì)算量大的弊端,并且該算法綜合考慮自然場(chǎng)景中的物體復(fù)雜性、天空、路面漸變等因素,引入多種修復(fù)手段解決焦平面二義性和深度結(jié)果的錯(cuò)誤點(diǎn),文