散焦圖像中的深度提取.pdf

1、從圖像中提取三維物體的深度信息是計算機視覺中的一個重要課題，目前廣泛關注和研究的方法有從雙目或多目視圖、聚焦或散焦圖像中提取深度等。與光學測量中采用主動測量的方法相比，攝像機的被動測量方法由于其輕便性得到廣泛應用，但利用攝像機所獲取的圖像是二維的，深度信息已丟失。因此，從二維圖像中有效地提取深度信息是計算機視覺領域中的一個難點課題。
　　 由散焦圖像求深度信息的方法利用圖像中的散焦信息提取場景中物體的深度，自從該方法被提出以來，

2、吸引了國內外的許多研究者開展了長期、大量的工作，并取得了較大的進展。近期，隨著偏微分方程在圖像處理領域的應用逐步展開，依托于偏微分方程堅實的數(shù)學理論基礎和清晰的物理背景，由散焦圖像提取深度信息又再次成為研究者關注的焦點。
　　 論文借助偏微分方程和泛函、變分方法的有機結合, 從散焦成像的物理原理出發(fā)，在清晰地表述了圖像中物體的深度信息與成像系統(tǒng)中點擴散函數(shù)（高斯卷積）的方差之間的關系的基礎上，進一步明確高斯卷積是熱方程（也稱為擴

3、散方程）的基本解，因此，偏微分方程中的熱方程可以深刻地刻畫散焦成像過程的物理特性。熱擴散方程在科學和工程中有廣泛的研究和應用，包括各向同性擴散及各向異性擴散。論文利用各向異性熱擴散的計算模型對散焦成像建模；給定與所討論問題相適應的“能量”泛函；分析了擴散系數(shù)與深度發(fā)生跳變的邊緣的關系，排除不由深度跳變的邊緣對能量泛函的影響；采用了度量為 模的擴散系數(shù)的梯度作為泛函中的一個約束項；通過求解含有約束項的能量泛函的最小值，提取物體的深度信息。