雙邊濾波演算法在點雲資料處理時的應用

2021-09-02 05:07:42 字數 1017 閱讀 6886

雙邊濾波(bilateral filter)是一種非線性的濾波方法,是結合影象的空間鄰近度和畫素值相似度的一種折中處理,同時考慮空域資訊和灰度相似性,達到保邊去噪的目的。具有簡單、非迭代、區域性的特點 。雙邊濾波器的好處是可以做邊緣儲存(edge preserving),一般過去用的維納濾波或者高斯濾波去降噪,都會較明顯地模糊邊緣,對於高頻細節的保護效果並不明顯。

在介紹如何應用時,先說明雙邊濾波演算法,由於該演算法起初是用於影象的,所以從影象處理開始說起。

因為該演算法是針對影象的空間域(spatial domain)和畫素範圍域(range domain),所以在設計的時候就會有兩個權重,ws和wr,那麼公式就可以簡單的理解為:

其中p為當前點,之所以是向量,因為有時候影象不只是灰度影象,也有三色影象,所以用向量表示p的多維空間,i則為影象,ip就是表示影象i的p點,s為p的鄰域集,q是鄰域中的乙個點,bf則為輸出的影象。

ws和wr的表示如下:

其中σs和σc分別為空域濾波權值函式的標準差和畫素相關性權值函式的標準差。

對於雙邊濾波不只用在影象,很多時候,也會在處理點雲資料的時候使用,對點雲資料進行光滑處理。(下面公式摘自 崔 鑫《保持特徵的散亂點雲資料去噪》,剛好在看這篇**的時候打算整理下雙邊濾波演算法)

雙邊濾波可以定義為:

p為要處理的點雲資料中的一點,n為該點的法向量,λ為雙邊濾波因子。

λ的計算公式如下:

其中,wc,ws 分別表示雙邊濾波函式的空間域和頻率域權重函式,為n與pj-pi的內積。有了前面的基礎,對這個公式理解起來就不難了。在公式得細節上,與前面講的有些差別,主要是應用的場景不一樣,關注的東西也就不一樣。

點雲資料處理學習筆記

三維計算視覺研究內容包括 1 三維匹配 兩幀或者多幀點雲資料之間的匹配,因為雷射掃瞄光束受物體遮擋的原因,不可能通過一次掃瞄完成對整個物體的三維點雲的獲取。因此需要從不同的位置和角度對物體進行掃瞄。三維匹配的目的就是把相鄰掃瞄的點雲資料拼接在一起。三維匹配重點關注匹配演算法,常用的演算法有最近點迭代...

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