基于特征點匹配的多視點圖像顏色校正方法研究【文獻綜述】

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1、6畢業(yè)設(shè)計文獻綜述電子信息科學(xué)與技術(shù)基于特征點匹配的多視點圖像顏色校正方法研究摘要：自由視點視頻的出現(xiàn)滿足了人們?nèi)找嫣岣叩纳钏剑遣幻鈺霈F(xiàn)一些問題，即圖像顏色在不同視點由于場景光照、相機校準(zhǔn)、相機噪聲等的影響而產(chǎn)生不一致的現(xiàn)象，給后續(xù)的處理帶來很大的困難。本文基于上述的問題提出了一些顏色校正的方法：區(qū)域匹配或直方圖匹配顏色校正方法；面向編碼和繪制的多視點圖像顏色校正方法；一種基于多模式融合的多視點圖像顏色校正方法；基于主顏色提取的的多視點圖像顏色校正方法；基于使用視點網(wǎng)絡(luò)能量最小化的多視點視頻顏色校正方法等等，而下面具體介紹的是基于特征對應(yīng)的多

2、視點圖像顏色與幾何校正方法。關(guān)鍵詞：自由視點視頻；顏色校正；區(qū)域匹配或直方圖匹配；編碼和繪制；多模式融合；主顏色提?。灰朁c網(wǎng)絡(luò)能量最小化；特征對應(yīng)一、前言隨著信息時代的日益拓新，現(xiàn)今存有的2D視頻系統(tǒng)越來越不能滿足人們的需求。在傳統(tǒng)的視頻系統(tǒng)中，真實的場景相對于一個視點的畫面是由攝像師或?qū)а葸x擇決定的，用戶只能被動地觀看攝像機在單一視點上所攝制的視頻圖像序列，而不能自由選擇其它視點來觀察真實場景，這些單方向上的視頻序列只能反映真實世界場景的一個側(cè)面。而人們期望的是能夠自由地選擇各個不同的角度去觀察和分析事物，故應(yīng)時代要求而產(chǎn)生的自由視點視頻[1]就是一

3、種先進的視覺媒體模式，它是通過多相機系統(tǒng)進行捕獲，各視點各自獨立地接受來自同一場景的特定攝像點的視頻，并通過視點繪制技術(shù)來生成任意點的視頻，這樣就能允許人們從不同視點和方向享受更為真實的3D圖像。同時隨著3D顯示技術(shù)的進步，全景顯示、立體視頻技術(shù)得到了廣泛的關(guān)注，特別是裸眼可視立體顯示的出現(xiàn)，自由視點視頻的顯示已不是遙不可及的夢想。二、多視點圖像顏色校正研究66基于3D的交互性與圖像的真實感，自由視點視頻在遠程教育、遠程監(jiān)視、虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)等方面有著良好的應(yīng)用前景。但是正所謂沒有一樣現(xiàn)今世界上的事物是十全十美的，在顯示其優(yōu)越之處的同時不免暴露了不足，不管

4、這不足影響是大是小。自由視點視頻在實現(xiàn)過程中遇到的主要問題是視點間圖像顏色的不一致。任意視點位置在圖像采集過程中由于各相機的基線不在同一水平軸，場景光照、相機CCD噪聲、快門速度和曝光等要素不一致，會導(dǎo)致不同相機采集的圖像的顏色值差別很大，故必須對多視點圖像顏色進行校正，將同一對象的不同顏色外表校正到同一顏色，然后進行分析和比較，保證分析結(jié)果盡可能可靠，也為了后續(xù)的多視點圖像壓縮與任意視點繪制帶來方便。本文就是針對上述多視點圖像顏色不一致的問題提出了一些顏色校正的方法，尤以基于特征點匹配的多視點圖像顏色校正方法重點介紹。2.1顏色校正算法研究現(xiàn)狀[1]

5、顏色校正或顏色傳遞并不是一個新的概念，在較早之前就提出了一些圖像或圖像序列的顏色校正算法。Pham和Pringle通過對相鄰圖像重疊區(qū)域的檢測，構(gòu)造一個高維的多項式映射函數(shù)；同樣，Jackowshi等利用3個rationalhypersurfaces作為映射函數(shù)來實現(xiàn)校正；GuiYunTian等也對全景圖像進行重疊區(qū)域檢測，在重疊區(qū)域間建立直方圖映射，實現(xiàn)對全景圖像的顏色校正。Reinhard等第一次提出采用均值和均方差的統(tǒng)計信息在圖像間進行顏色傳遞。但是由于全局的信息并不能反映各區(qū)域間的顏色變化趨勢，因此許多研究者從區(qū)域匹配或區(qū)域分割的角度提出了一些

6、校正算法：MaojunZhang等根據(jù)主區(qū)域的信息來構(gòu)造映射函數(shù)；ClementFredembach等利用基于區(qū)域的圖像分類方法來實現(xiàn)自動顏色校正。2.2多視點圖像顏色校正方法2.2.1區(qū)域匹配或直方圖匹配顏色校正方法[2]區(qū)域匹配或直方圖匹配是通常采用的顏色校正手段，區(qū)域匹配通過將目標(biāo)圖像和源圖像進行聚類分割，在最相似的區(qū)域間建立顏色映射關(guān)系，并以此映射關(guān)系對源圖像進行校正；直方圖匹配通過計算目標(biāo)圖像和源圖像的累計直方圖，只要滿足源圖像和目標(biāo)圖像具有相同的直方圖分布，就可以將目標(biāo)圖像的直方圖映射到源圖像。但如果多視點圖像發(fā)生旋轉(zhuǎn)、尺度縮放、視角變換、

7、光照變換等變化，或由于遮擋、噪聲等因素的影響，區(qū)域匹配和直方圖匹配就不能保持良好的可匹配性，映射精度低。2.2.2面向編碼和繪制的多視點圖像顏色校正方法[3]該方法首先采用連續(xù)多幀求幀差法提取出各個視點圖像的背景區(qū)域，再利用背景區(qū)域計算校正因子，對顏色不一致的視點進行顏色校正。該算法不僅能實現(xiàn)視點間圖像的顏色一致性，提高多視點視頻的編碼效率，而且提高了虛擬視點繪制性能，是一種有效的多視點視頻系統(tǒng)顏色校正方法，但是缺陷是不適合客戶端任意視點繪制。2.2.3一種基于多模式融合的多視點圖像顏色校正方法[4]66該方法通過定義四種通用的線性和非線性校正模式，首

8、先對輸入的源圖像和參考圖像進行視差估計，以視差估計得到的匹配塊作為樣本，然后對樣本分別用四種校