[发明专利]一种基于纹理与几何属性联合模型的室内对象解析方法

摘要

本发明涉及一种基于纹理与几何属性联合模型的室内对象解析方法，首先估计图像中的静态区域，然后采用滑动窗口，在静态区域，计算联合模型的纹理属性和滑动窗口内的图像纹理属性的相似度，从而得到测试图像中对象的概率图，图像每个像素的数值表示该点属于对象的概率；利用过分割算法得到图像的超像素集，结合上一步得到的概率图就能够提取图像中对象的语义分割；最后，方法结合联合模型的几何属性、语义标记和图像中的线分割，利用能量最小化方式估计图像中对象的有向包围面，即对象的几何属性。本发明可以广泛应用于机器人、监控等计算机视觉系统的室内场景对象解析、场景理解和三维重建。

主权项

一种基于纹理与几何属性联合模型的室内对象解析方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤（1）构造联合模型，所述联合模型由多个包含纹理和几何属性的模板组成；步骤（2）对图像进行预处理，得到图像的过分割结果、图像的纹理地图、场景空间布局和场景中的线分割；步骤（3）利用滑动窗口，求解图像中对象的概率图，概率图中每个像素点的值表示该像素点属于对象的概率；步骤（4）针对当前的联合模型，选出图像中对象属于联合模型中哪一种模板中的对象，结合图像预处理得到的过分割结果，从概率图得到对象在图像中的语义分割结果，语义分割结果为一张二值图像，像素点为1表示该点是对象，否则为0表示背景区域；步骤（5）图像中，相邻接且具有相同斜率、两侧纹理相似的两条线段首尾相连构成长线段，而同斜率且端点位置相近的两条线段能合并为一条线段，根据以上规则，定义一种线段合并算法，处理图像预处理得到的线分割，并根据语义分割结果选出有效线分割集；步骤（6）对象的几何属性由有向包围面的顶点表示，因此每个有向包围面的属性可以由构成该面的顶点坐标计算，构成每个面的四条边的属性可以由该边的两个顶点表示；这样，方法能够利用对象有向包围面的顶点坐标公式化对象的各种几何属性；步骤（7）由于对象的几何属性都是由有向包围面的顶点表示，因而，能量最小化公式中的变量都由这些顶点坐标表示，则能量最小化公式中的未知量仅为对象有向包围面的顶点坐标，这样，当得到解时，解就是有向包围面顶点的坐标解，即得到图像有向包围面估计。