检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：李鑫西安电子科技大学

学位级别：硕士

光流估计技术通过过对三维空间物体在二维平面上的投影来计算物体的近似运动,是计算机视觉领域最重要、最基础的研究之一,被广泛应用在视觉监控、机器人导航、图像超分辨率、流体力学测量、双目视差估计等任务中。虽然光流算法应用广泛... 详细信息

光流估计技术通过过对三维空间物体在二维平面上的投影来计算物体的近似运动,是计算机视觉领域最重要、最基础的研究之一,被广泛应用在视觉监控、机器人导航、图像超分辨率、流体力学测量、双目视差估计等任务中。虽然光流算法应用广泛,但其计算复杂度高、实时性差,这一缺点极大地限制了光流算法的实用性,尤其是在嵌入式应用中。在视差估计问题中,传统的基于局部匹配的视差估计方法匹配精度相对较低且严重依赖于纹理特征,在弱纹理的区域会出匹配失败的情况。全局优化的变分光流得益于其全局平滑特性,能够在弱纹理区域给出合理的估计值,但直接将变分优化方法应用到视差估计任务时,通常会由于约束不足导致边缘模糊、细节消失等问题。针对变分光流算法应用于视差估计问题时出现的边缘模糊、细节消失问题,本文对变分光流算法的原理进行了深入的研究,分析了边缘模糊现象的原因,并利用引导滤波的边缘保持特性,实现了一种基于变分优化的改进视差估计方法。针对光流算法复杂度高、实时性受限等问题,本文对主流光流估计算法的硬件实现架构分别进行了设计研究,并选择FPGA作为算法加速的硬件平台。基于匹配的光流算法和基于CNN的光流算法不适合直接使用FPGA实现,而基于变分优化的光流算法能够通过数值计算方法求解,因此,本文基于变分优化算法思想进行FPGA加速结构设计。但即使选用变分光流算法,仍存在计算量大、算法硬件结构复杂的问题,通过传统的设计方法难以快速实现高性能的硬件结构设计和验证的迭代。针对这些问题,本文采用基于Simulink模型的变分光流硬件设计方法,将变分光流计算流程分为预处理、梯度计算、线性方程构建、SOR迭代求解几个阶段,并分别设计了各个阶段对应的Simulink模型。得益于Simulink平台提供的代码生成工具、模型可视化仿真工具、模型优化工具的使用,本文在短周期内完成了设计实现和验证,并进行了多次算法到硬件结构的迭代,解决了变分光流算法硬件实现中实现困难、调试困难、优化困难的问题。本文完成的硬件结构设计已完成了相应芯片的后端设计和流片验证,即将应用于智能手机的计算机视觉处理任务中。

关键词：光流估计视差估计硬件加速基于模型设计 FPGA

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基于双目视觉的视差估计算法研究

基于双目视觉的视差估计算法研究

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作者：王自亮桂林电子科技大学

学位级别：硕士

双目视差估计是指通过对左右两幅图像进行比较,计算每个像素点在左右图像中的视差值,从而推导出深度信息的过程。因其成本低、结构简单,获取信息丰富,被广泛应用于三维重建、自动驾驶和虚拟现实等领域。立体匹配是双目视差估计的核心问... 详细信息

双目视差估计是指通过对左右两幅图像进行比较,计算每个像素点在左右图像中的视差值,从而推导出深度信息的过程。因其成本低、结构简单,获取信息丰富,被广泛应用于三维重建、自动驾驶和虚拟现实等领域。立体匹配是双目视差估计的核心问题,匹配的速度和精度将直接影响视差估计的效率和结果,因此,如何降低传统算法的误匹配率和如何提高深度学习算法的运算速度成为了研究的重点。论文围绕目前常用的双目视差估计算法展开了研究,具体内容如下:(1)针对传统算法在视差不连续区域和弱纹理区域误匹配率高的问题,提出了一种基于梯度算子与改进Census变换融合的双目视差估计算法。以初始匹配窗口中所有像素点的灰度平均值代替中心像素,通过初始窗口内灰度值的方差对窗口进行自适应调整,通过与灰度差绝对值和梯度算子约束图像边缘构建融合的代价函数,降低算法在视差不连续区域和弱纹理区域的误匹配率。在Middlebury数据集上进行对比实验表明,本文的算法与Census变换和AD-Census变换在视差不连续的平均误匹配率分别减少7.95%和3.00%,在全部区域的平均误匹配率分别下降5.80%和2.03%。(2)分析卷积神经网络在双目视差估计中的应用,针对其在运行过程中参数量较大和运行速度慢等问题,本文提出了一种基于空洞卷积的多尺度特征融合算法。算法在特征提取部分利用空洞卷积代替常规卷积,在不增加计算量的前提下,扩大感受野;利用多尺度特征信息融合,丰富上下文信息;代价体构建利用组相关的思想与级联代价体进行联合,减少信息损失的同时增加各像素之间的相关性。在KITTI 2015数据集上实验,本文算法在不增加误匹配率的前提下,参数量相对于PSMNet和Gwc Net降低了30.3%和44.2%,同时单张图运行时间从0.41秒和0.32秒降低至0.19秒。(3)针对实际实验过程中,双目相机的焦距不完全相等的情况,提出了一种适应不同焦距图像的视差估计方法。该方法利用公共区域内双目视差估计结果,自适应调整单目视域内的视差值。在Scene Flow数据集进行实验,与直接叠加相比,该算法的终点误差EPE从16.5px减少到8.33px,误匹配率从从64.23%降至43.96%。

关键词： Census变换多尺度特征立体匹配视差估计双目视觉

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视频对象分割及立体视差估计研究

视频对象分割及立体视差估计研究

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作者：何华君西安电子科技大学

学位级别：硕士

随着通信和信息处理技术的发展,大量数字化的视频服务需求不断涌现,如:数字电视、远程会议、视频电话、交互式多媒体以及立体视频等。这些伴随着大数据量的应用和服务需要更先进的数字信号处理技术,以进行更高效的传输和存储。视频对象... 详细信息

随着通信和信息处理技术的发展,大量数字化的视频服务需求不断涌现,如:数字电视、远程会议、视频电话、交互式多媒体以及立体视频等。这些伴随着大数据量的应用和服务需要更先进的数字信号处理技术,以进行更高效的传输和存储。视频对象分割和立体图像处理是这一领域的两大研究热点。本文针对视频对象分割和立体视差估计进行研究和探索。首先在改进传统帧差法的基础上将帧内边缘检测引入对象分割算法中,提出结合空域Canny算子边缘提取和时域二次帧差运动检测的视频对象分割算法,充分发挥了时域、空域分割各自的优点,分割结果精确完整。其次,将Delaunay三角形网格模型引入图像分割领域,提出了一种利用DT网格模型进行图像分割的方法,利用改进的DT模型出色的特征点定位能力,通过节点密度分析以及一些基本的图像处理算法实现静止图像中目标的分割,由于DT模型从未被应用于图像分割领域,因此算法具有较强的创新性。最后,在深入研究立体视觉几何特征和现有视差估计算法的基础上,设计了一种基于图像梯度信息和马尔可夫随机场(MRF)模型的立体图像视差估计及校正算法,通过图像灰度-梯度加权联合匹配获得初始视差场,再根据顺序匹配约束和基于MRF的因果预测对该视差场进行误匹配检测及迭代校正,最终得到较为精确平滑的视差场。

关键词：视频对象立体视觉时空结合 DT网格视差估计

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多视点视频编码运动与视差估计算法的优化与实现

多视点视频编码运动与视差估计算法的优化与实现

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作者：王珊上海大学

学位级别：硕士

多视点视频是由一组摄像机从不同角度同时捕获同一场景而得到多个视角场景信息的一组视频，包含大量的立体场景信息，呈现给人们强烈的立体感。此外，多视点视频增强了观看视频节目时的交互性，用户可以根据自身的喜好自主地选择观看不... 详细信息

多视点视频是由一组摄像机从不同角度同时捕获同一场景而得到多个视角场景信息的一组视频，包含大量的立体场景信息，呈现给人们强烈的立体感。此外，多视点视频增强了观看视频节目时的交互性，用户可以根据自身的喜好自主地选择观看不同的视角的内容。然而，多视点视频的海量数据对存储容量和信道带宽的高要求阻碍了其发展。近年来的研究重点是如何提高多视点视频的编码效率，为满足多视点视频编码的实时性需求，需要对编码方法进行优化，在保证编码后重建视频的质量与编码压缩率基本不变的前提下，减少编码时间。基于这样的需求，本文在分析研究多视点视频编码参考模型JMVC中的TZSearch算法的原理及性能后，提出了一种新的优化算法Oct-TZSearch，主要从两个方面进行优化。基于圆形模板最优理论和匹配误差分布的方向性，提出采用优化的八边形搜索模板，代替原始算法中第一轮粗略搜索所使用的八点菱形模板或八点正方形模板，提高了最优匹配点搜索精度，这种自适应的搜索模板对于运动估计和视差估计均适用。同时，根据运动矢量的中心偏置特性，在第一轮粗略搜索时设置阈值，使搜索到最优匹配点后能及时退出，提前结束搜索。实验结果表明，优化算法Oct-TZSearch效果明显，对于具有不同特征的多视点视频测试序列，Oct-TZSearch算法与原始TZSearch算法相比，运动估计和视差估计的搜索时间减少80%，在PSNR减少0.03dB和bit rate增加1.7%的同时，总的编码时间可减少40%。在保证了重建视频质量与编码压缩率基本不变的前提下，大幅度地减少了编码时间，有利于实现多视点视频的实时编码。

关键词： MVC 运动估计视差估计 TZSearch算法优化

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基于视差估计的图像双向匹配

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计算机与数字工程 2015年第12期43卷 2260-2265页

作者：邓坚瑾田金文华中科技大学自动化学院武汉430074

提出了一种图像匹配方法,并实现了两幅图像间兴趣点快速、准确、密集的匹配。首先,提取两幅待匹配图像中的稀疏兴趣点,利用双向匹配的方法对稀疏兴趣点进行匹配。然后提取密集的兴趣点,并根据稀疏点的匹配信息,预测两幅图像的大概位置关... 详细信息

提出了一种图像匹配方法,并实现了两幅图像间兴趣点快速、准确、密集的匹配。首先,提取两幅待匹配图像中的稀疏兴趣点,利用双向匹配的方法对稀疏兴趣点进行匹配。然后提取密集的兴趣点,并根据稀疏点的匹配信息,预测两幅图像的大概位置关系,根据这个关系在小尺度范围内搜索同名点,其中相似性测度为相关系数。最后,把部分视差异常的匹配点消除掉,达到了准确匹配的目的。算法中,在次兴趣点中搜索主兴趣点的方法使主兴趣点的同名点不易漏检,双向匹配的方法能消除匹配中一对多或多对一的歧义性,利用稀疏的匹配信息进行的位置估计能减小密集匹配的搜索范围,利用视差标准差作为约束准则能很好地去除误匹配点。大量的实验表明,该算法能够实现快速、准确、密集的匹配。

关键词：图像匹配视差估计最大梯度主兴趣点次兴趣点

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立体视频对象的视差估计方法研究

立体视频对象的视差估计方法研究

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第十二届全国多媒体技术学术会议

作者：蒋刚毅郁梅朱仲杰宁波大学电路与系统研究所(浙江宁波) 北京大学视听信息处理国家重点实验室(北京) 宁波大学电路与系统研究所(浙江宁波)

视差信息是进行对象分割、实现各通道间视差补偿预测(DCP)和构造中间视点图像的重要特征.本文就立体视频编码中的视差估计问题进行研究,提出了采用特征点配准和插值技术的视差估计算法、基于分级块匹配视差估计算法.可以获得较为精确的... 详细信息

视差信息是进行对象分割、实现各通道间视差补偿预测(DCP)和构造中间视点图像的重要特征.本文就立体视频编码中的视差估计问题进行研究,提出了采用特征点配准和插值技术的视差估计算法、基于分级块匹配视差估计算法.可以获得较为精确的视差场,能够提高重建后的图像质量.实验结果说明了本文算法的有效性.

关键词：立体视频视差估计视频编码视差信息

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一种基于可变窗口的快速视差估计

一种基于可变窗口的快速视差估计

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第四届全国城市有线电视技术研讨会暨第四届京、津、沪、渝有线电视技术研讨会

作者：袁惇吕朝辉中国传媒大学信息工程学院

鉴于运用固定窗口进行视差估计的不足,本文提出了一种基于可变窗口的视差估计方法,并通过在最终代价函数中引入视差约束项来修正视差值.本方法计算开销不大,相对于固定窗口法有更好的准确性与鲁棒性.

关键词：视差估计可变窗口视差约束固定窗口

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一种多视点视差估计中多参考视点选择算法

一种多视点视差估计中多参考视点选择算法

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第四届信号与信息处理联合学术会议

作者：董海涛郁梅王让定蒋刚毅宁波大学电路与系统研究所浙江宁波315211 宁波大学电路与系统研究所浙江宁波315211 北京大学视听信息处理国家重点实验室北京100871

视差估计技术能有效消除多视点图象间的冗余性,达到对多视点视频数据有效编码与中间视点绘制的目的.本文研究了多视点视差估计中多参考视点问题,提出了一种基于视点相似度判断的多参考视点选择策略算法,实验证明本算法能在保证编码质量... 详细信息

视差估计技术能有效消除多视点图象间的冗余性,达到对多视点视频数据有效编码与中间视点绘制的目的.本文研究了多视点视差估计中多参考视点问题,提出了一种基于视点相似度判断的多参考视点选择策略算法,实验证明本算法能在保证编码质量的前提下,减少视差估计的计算复杂度.

关键词：多视点图象多参考视点视点相似度视差估计视频数据编码

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弱纹理环境双目视觉稠密视差鲁棒估计方法

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光学精密工程 2017年第4期25卷 1086-1094页

作者：杜英魁刘成田丹韩晓微原忠虎沈阳大学信息工程学院辽宁沈阳110044 中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室沈阳110016

精确稠密视差估计是立体视觉系统恢复观测场景三维信息的关键。从立体视觉在机器人环境感知的实际应用角度出发,提出了对于弱纹理、阴影和遮挡等关键影响因素,具有良好鲁棒性、精度和处理速度的稠密视差图估计算法。针对弱纹理、阴影和... 详细信息

精确稠密视差估计是立体视觉系统恢复观测场景三维信息的关键。从立体视觉在机器人环境感知的实际应用角度出发,提出了对于弱纹理、阴影和遮挡等关键影响因素,具有良好鲁棒性、精度和处理速度的稠密视差图估计算法。针对弱纹理、阴影和深度不连续的问题,设计了基于灰度相似度概率的置信度传播算法,结合视差平滑约束,以期实现较高精度的视差初值快速估计。由视差级数定义的消息向量通过异向平行迭代进行传播,消息向量包含表征像素点灰度相似性和平滑性的能量信息,通过全局能量函数的迭代收敛,快速获得视差初始估计。根据独立连通区域通常具有相似纹理特征和视差一致性的先验知识,提出了基于Mean-Shift聚类分割算法和参数空间投票自适应视差近似面估计算法,进行稠密视差的精细优化估计。利用具有不同弱纹理特征的5组标准测试图像、4组室内环境实际图像、4组室外环境实际图像和4组月面模拟特殊光照环境的实际环境图像进行了测试实验,实验结果表明了本文算法的良好鲁棒性和有效性。

关键词：弱纹理环境双目视觉视差估计置信度传播参数空间投票

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联合运动估计的多视点视频视差估计新方法

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计算机系统应用 2013年第8期22卷 120-123页

作者：胡波闫晓勇吴建平胡杰肖志坚浙江东方职业技术学院工程技术系温州325011

针对多视点视频编码中运动估计和视差估计运算量大的特点,提出了一种联合运动估计的多视点视频视差估计方法.在时域上对每个视点的宏块的运动状态建立Kalman滤波器,预测当前宏块的运动矢量.在运动估计基础上结合空域信息,分析了视差矢... 详细信息

针对多视点视频编码中运动估计和视差估计运算量大的特点,提出了一种联合运动估计的多视点视频视差估计方法.在时域上对每个视点的宏块的运动状态建立Kalman滤波器,预测当前宏块的运动矢量.在运动估计基础上结合空域信息,分析了视差矢量和运动矢量的几何关系,计算了当前宏块的视差矢量.实验结果表明,本文方法和全搜索算法及快速算法相比,在大幅节省了编码时间基础上又提高了率失真性能.

关键词：多视点视频编码运动估计视差估计 Kalman滤波几何关系视差矢量

来源：评论

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