[发明专利]一种针对富含几何信息的视频信号的消逝点检测方法

说明书

技术领域

本发明属于视频图像处理及模式识别技术领域，特别涉及一种针对富含几何信息的视频信号的消逝点检测方法，应用在2D转3D技术中，针对富含几何信息的视频信号的易于硬件实现的消逝点检测方法。

背景技术

在大多数生活中的真实场景图像中都存在着透视变形，在透视变形作用下，空间中平行的一组直线在图像平面上会汇聚到一点，该点称为消逝点或灭点，被认为是视野内深度最远的点，这些直线称为消逝线。消失点检测是三维场景解释中的重要一步，可以提供重要的三维空间的信息(如场景深度、物体尺寸等)。

对于3D立体显示，主要原理在于分别给左右眼有一定不同信息的视频信号，通过大脑的合成使人有立体的感觉。这样就需要两路视频信号，除了直接拍摄两路并存的3D视频外，我们还可以将已有的单路2D信号通过一定的计算得出两路视频，即3D视频，也就是2D转3D技术。在2D转3D的过程中，首先需要从已有2D视频中提取出物体的深度信息，再结合深度信息和已有一路视频生成另一路视频。在提取深度信息的过程中，场景的几何信息是非常重要的一个信息。而消逝点的寻找时确定场景几何信息的重要步骤，因此，在2D转3D算法中，消逝点的寻找被广泛应用。

此外，消逝点检测被应用于机器人的自动导航、三维结构恢复以及相机标定等方面。

在以往的算法中，T.Tuytelaars提出了旨在减少累积步骤中的计算复杂度的方法，使用霍夫变换将直线的参数映射到一个有界的霍夫空间，于是将消逝点的寻找计算控制在了平面范围内。C.Rother将所有图像平面中检测到的直线的两两交点作为消逝点的候选点，并给出了一些判断标准，在该算法中，直接对所有检测出的直线进行两两求交点需要大量数学计算，不利于硬件实时实现。舒远提出了根据空间中平行的直线在图像中的倾角比较接近这一特性求取消逝点，在他的算法中，通过对用同一组直线找到一个待定的消逝点，共三个比较重要的组中选出三个消逝点，最后的消逝点就是这三个点的重心。但上述消逝点检测算法大都比较繁琐或者在准确度上不够。这样就会导致2D图像深度信息赋值的不精确，从而影响2D图像生成3D图像时的显示效果。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷和不足，本发明的目的在于提供一种针对富含几何信息的视频信号的消逝点检测方法，相对于已有的消逝点寻找方法，本发明在确保精确地检测出消逝点的同时，大幅度地降低了运算量，更利于实现。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种针对富含几何信息的视频信号的消逝点检测方法，包括以下步骤：

步骤一、提取边缘信息

对输入图像进行亮度提取，得到图像的亮度信息，然后得到灰度图，并对产生的灰度图进行滤波，去除图像中的噪声，得到滤波后的灰度图，对滤波后的灰度图用Sobel算子求取图像的边缘；

首先对图像进行亮色分离，提取图像的亮度信息，得到原始图像的灰度图；接着用Sobel算子求取图像的边缘，得到滤波后灰度图的边缘图像；该算子包含两组3x3的矩阵，分别为横向及纵向：

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