李腾飞 刘嘉敏 段勇

摘 要：使用Kinect作为视频图像的输入设备，获取的连续帧的深度图像会在边缘出现空洞像素点和像素点随机抖动的问题。本文针对Kinect获取的连续帧深度图像提出了加权窗口-除零均值滤波算法。先使用提出的加权窗口滤波算法对空洞像素填补，然后采用改进后的除零均值滤波算法对图像进行平滑与去噪声处理。实验结果表明，相比双边滤波、中值滤波、均值滤波和高斯滤波算法，本文提出的算法能够有效的减少图像中的抖动像素，去除深度图像中的噪声信息，使图像边缘信息平滑，并且保证视频输入有较高的帧率。

关键词：深度图像；视频；Kinect；抖动；空洞

中图分类号：TP391 文献标识码：A

文章编号：2096-1472（2018）-11-17-04

1 引言（Introduction）

Kinect是微软公司推出的一款体感设备，它强大功能，价格低廉且开发方便，它已被应用到计算机视觉的各个应用中，Nagori[1]等人使用Kinect实现聋哑人手语翻译，Fankhauser[2]等人利用Kinect实现了机器人导航系统，以及Chen[3]等人以Kinect为平台实现增强现实的游戏统。

由于Kinect发射的红外信号被目标物体吸收，以及其他物体遮挡返回的红外信号等原因，会造成图像空洞及抖动[4]。为此需要对具有像素空洞和抖动深度进行修复，Du[5]等人采用了改进双边滤波算法和聚类算法，较好地修复了图像中空洞；彭诚[6]等人利用形态学滤波算法，结合双边滤波算法应用到深度图像处理当中；Hu[7]等人提出了利用彩色图像引导局部正则化表示的方法来改进双边滤波算法。上述工作虽然修复的效果良好，但没考虑连续帧深度图像所产生的像素抖动，而且效率低，无法保证对连续帧深度图像的实时处理。……