生活随笔
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OpenCV单kinect多帧静止场景的深度图像去噪
小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.
from: OpenCV單kinect多幀靜止場景的深度圖像去噪
老板kinect去噪的任務下達已經有半個多月了，前期除了看了幾天文獻之外就打醬油了，好像每天都很忙，可是就是不知道在忙什么。這幾天為了交差，就胡亂湊了幾段代碼，得到一個結果，也知道不行，先應付一下，再圖打算。
程序思想很簡單，先對靜止的場景連續采樣若干幀，然后對所有點在時間域取中值，對取完中值之后的無效點在空間域取最近鄰，勉強將黑窟窿填上了。由于代碼較長，現在奉上關鍵的幾個片段：
[cpp] view plain
copy #include<cv.h>??#include<highgui.h>??#include<iostream>??using?namespace?std;????#ifndef?_DENOISE??#define?_DENOISE????const?int?nFrames?=?9;?????const?int?width?=?640;?????const?int?height?=?480;??????class?kinectDenoising??{??private:?????????????????????????????IplImage*?denoisedImage;??????IplImage*?frameSet[nFrames];??????unsigned?int?numOfFrames;??????CvRect?imageROI;??public:??????kinectDenoising();??????~kinectDenoising();??????void?addFrame(IplImage*?img);???????void?setImageROI(bool?isUpdate?=?true);??????void?medianFiltering();???????void?nearestFiltering();??????void?updateFrameSet(IplImage*?img);??????void?showDenoiedImage(const?char*?window);??????void?showCurrentImage(const?char*?window);??};????void?insertSort(unsigned?short*?data,int&?len,unsigned?short?newData);????#endif?? 這是定義的頭文件，裝模作樣的寫了一個類，在構造函數里面，除了對denoisedImage分配內存之外其他都置0，析構函數需要釋放denoisedImage和frameSet數組的內存。numOfFrames本來設計為frameSet中的圖像的幀數，結果由于偷懶就用了一個定長的數組。
[cpp] view plain
copy void?kinectDenoising::setImageROI(bool?isUpdate)??{??????if(!isUpdate)???????{??????????imageROI?=?cvRect(22,44,591,434);??????}??????else??????{??????????IplImage*?image8u?=?cvCreateImage(cvSize(width,height),IPL_DEPTH_8U,1);??????????IplImage*?bitImage?=?cvCreateImage(cvSize(width,height),IPL_DEPTH_8U,1);??????????????????????cvConvertScale(frameSet[0],image8u,255.0/4096.0);??????????cvThreshold(image8u,bitImage,0,1,CV_THRESH_BINARY);??????????????????????????????????????????CvMat*?rowReduced?=?cvCreateMat(1,bitImage->width,CV_32FC1);????????????????????CvMat*?colReduced?=?cvCreateMat(bitImage->height,1,CV_32FC1);????????????cvReduce(bitImage,rowReduced,0,CV_REDUCE_SUM);??????????cvReduce(bitImage,colReduced,1,CV_REDUCE_SUM);??????????????????????for(int?i=0;i<rowReduced->cols;i++)??????????{??????????????float?temp?=?CV_MAT_ELEM(*rowReduced,float,0,i);??????????????if(temp>bitImage->height/3)??????????????{??????????????????imageROI.x?=?i;??????????????????break;??????????????}??????????}??????????????????????for(int?i=rowReduced->cols;i>0;i--)??????????{??????????????float?temp?=?CV_MAT_ELEM(*rowReduced,float,0,i-1);??????????????if(temp>bitImage->height/3)??????????????{??????????????????imageROI.width?=?i-imageROI.x;??????????????????break;??????????????}??????????}??????????????????????for(int?i=0;i<colReduced->rows;i++)??????????{??????????????float?temp?=?CV_MAT_ELEM(*colReduced,float,i,0);??????????????if(temp>bitImage->height/3)??????????????{??????????????????imageROI.y?=?i;??????????????????break;??????????????}??????????}??????????????????????for(int?i=colReduced->rows;i>0;i--)??????????{??????????????float?temp?=?CV_MAT_ELEM(*colReduced,float,i-1,0);??????????????if(temp>bitImage->height/3)??????????????{??????????????????imageROI.height?=?i-imageROI.y;??????????????????break;??????????????}??????????}??????????????????????cvReleaseImage(&bitImage);??????????cvReleaseImage(&image8u);??????????cvReleaseMat(&rowReduced);??????????cvReleaseMat(&colReduced);??????}??}?? 這是計算深度圖像的濾波范圍。由于深度圖像和彩色圖像的視點不一致，導致了將深度圖像映射到彩色圖像上時有效像素會縮小，典型的現象就是在深度圖像的四周會出現黑色的區域。這個函數就是用來將四周的黑色框框去掉。用OpenCV的投影的方法。由于cvReduce()函數要進行累積和的計算，為了不使數據溢出，目標數組應該用32位的浮點型（此函數只支持8位unsigned char型和32位float型）。
[cpp] view plain
copy void?kinectDenoising::medianFiltering()??{????????????cvSetZero(denoisedImage);????????unsigned?short?data[nFrames];??????int?total;??????for(int?i=imageROI.y;i<imageROI.y+imageROI.height;i++)??????{??????????unsigned?short*?denoisedImageData?=?(unsigned?short*)(denoisedImage->imageData+denoisedImage->widthStep*i);??????????for(int?j=imageROI.x;j<imageROI.x+imageROI.width;j++)??????????{??????????????total?=?0;??????????????for(int?k=0;k<nFrames;k++)??????????????{??????????????????insertSort(data,total,CV_IMAGE_ELEM(frameSet[k],unsigned?short,i,j));??????????????}??????????????if(total?!=?0)??????????????{??????????????????denoisedImageData[j]?=?data[total/2];??????????????}??????????}??????}??}?? 中值濾波，統計有效點并排序，然后取中值。insertSort()函數用來將值按從小到大的順序進行插入，鑒于篇幅的關系，就不貼出來了。
[cpp] view plain
copy void?kinectDenoising::nearestFiltering()??{??????CvPoint?topLeft,downRight;??????IplImage*?tempImage?=?cvCloneImage(denoisedImage);??????for(int?i=imageROI.y;i<imageROI.y+imageROI.height;i++)??????{??????????unsigned?short*?data?=?(unsigned?short*)(denoisedImage->imageData+denoisedImage->widthStep*i);??????????for(int?j=imageROI.x;j<imageROI.x+imageROI.width;j++)??????????{??????????????for(int?k=1;data[j]==0;k++)??????????????{??????????????????topLeft?=?cvPoint(j-k,i-k);??????????????????????downRight?=?cvPoint(j+k,i+k);??????????????????for(int?m=topLeft.x;(m<=downRight.x)?&&?(data[j]==0);m++)??????????????????{??????????????????????if(m<0)?continue;??????????????????????if(m>=width)?break;??????????????????????if(topLeft.y>=0)??????????????????????{??????????????????????????unsigned?short?temp?=?CV_IMAGE_ELEM(tempImage,unsigned?short,topLeft.y,m);??????????????????????????if(temp?>?0)??????????????????????????{??????????????????????????????data[j]?=?temp;??????????????????????????????break;??????????????????????????}??????????????????????}??????????????????????if(downRight.y?<?height)??????????????????????{??????????????????????????unsigned?short?temp?=?CV_IMAGE_ELEM(tempImage,unsigned?short,downRight.y,m);??????????????????????????if(temp?>?0)??????????????????????????{??????????????????????????????data[j]?=?temp;??????????????????????????????break;??????????????????????????}??????????????????????}?????????????????????????????????????}????????????????????for(int?m=topLeft.y;(m<downRight.y)?&&?(data[j]==0);m++)??????????????????{??????????????????????if(m<0)?continue;??????????????????????if(m>=height)?break;??????????????????????if(topLeft.x>0)??????????????????????{??????????????????????????unsigned?short?temp?=?CV_IMAGE_ELEM(tempImage,unsigned?short,m,topLeft.x);??????????????????????????if(temp?>?0)??????????????????????????{??????????????????????????????data[j]?=?temp;??????????????????????????????break;??????????????????????????}??????????????????????}????????????????????????if(downRight.x<width)??????????????????????{??????????????????????????unsigned?short?temp?=?CV_IMAGE_ELEM(tempImage,unsigned?short,m,downRight.x);??????????????????????????if(temp?>?0)??????????????????????????{??????????????????????????????data[j]?=?temp;??????????????????????????????break;??????????????????????????}??????????????????????}??????????????????}??????????????}??????????}??????}??????cvReleaseImage(&tempImage);??}?? 最后是中值濾波，從最內層開始，一層層往外擴，直到找到有效值為止。
運行結果：
源圖像：
結果圖像：
附注：本來這個程序是在8位圖像上進行的。先取得16位的unsigned short型深度圖像，然后通過cvConvertScale()函數將其轉化為8位的unsigned char型，結果在進行去噪的時候怎么都不對，將unsigned char型的數據放到matlab中一看，發現在unsigned short型數據中為0值的像素莫名其妙的在unsigned char型里有了一個很小的值（比如說1, 2, 3, 4, 5什么的，就是不為0）。很奇怪，不知道OpenCV中是怎么搞的。看來還是源數據靠譜，于是將其改為16位的unsigned short型，結果形勢一片大好。
http://blog.csdn.net/chenli2010/article/details/7006573
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dafu6693
2017-08-21 19:54 9樓 - 博主，最后的意思是不用轉換圖像的類型，是嗎？
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dafu6693
2017-07-21 10:16 8樓 - 一直圖片加載失敗！！！
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dafu6693
2017-07-20 21:28 7樓 - 你好 ，我想問一下是要輸入多張同一場景的圖片嗎？
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的OpenCV单kinect多帧静止场景的深度图像去噪的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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