[2012.06.08] 实验室讨论班汇总

这次开始没怎么困,不错,但后面一段时间神游太虚,完全没听懂。

共三位同学:

  1. A Closed-form Solution to Retinex with Non-local Texture Constraints
  2. Texture-Consistent Shadow Removal
  3. Segmentation Using Superpixels: A Bipartite Graph Partitioning Approach

笔记:
1 . 《A Closed-form Solution to Retinex with Non-local Texture Constraints
基于视网膜理论(Retinex theory)和纹理分析(texture analysis)的本征图(intrinsic image)分解。
本征图分解的公式: I=SR 。其中S为物体表面反射部分,R为光照部分。当然,乘法不好处理,取对数就变成加法,I=S+R,线性组合便于优化。
文中依据两个假设:

  1. 视网膜理论, 图像中大梯度由反射率引起,小梯度由光照引起。
  2. 纹理分析,纹理相似,反照率相同,无论在什么位置。
    优化函数由上面两个部分再加上一个尺度缩放部分构成。
[能量函数](//ww3.sinaimg.cn/large/4afdac38tw1dttess8j3cj.jpg)
能量函数
第一项为视网膜约束条件,每对邻域点,如果梯度大,则趋向于反照率相同,如果梯度小,则趋向于光照相同。公式如下:
[视网膜约束](//ww4.sinaimg.cn/large/4afdac38tw1dttetqfg89j.jpg)
视网膜理论约束
两种选择由系数w决定,w公式如下 w 第二项纹理约束,属于同一种纹理的两个点,反照率应该相似。利用邻域内的色度信息构成特征矢量,聚类使相同特征矢量的点构成一类。公式如下:
[纹理约束](//ww4.sinaimg.cn/large/4afdac38tw1dttesskmafj.jpg)
纹理约束
尺度部分限制光照最大的亮度为1(否则可以无限增大)。公式如下:
[尺度约束](//ww1.sinaimg.cn/large/4afdac38tw1dttessxat8j.jpg)
尺度约束
每项均为二次函数,能量函数为二次函数(同时也是一个无约束的二次规划问题),最优化问题相当于求解线性方程。一般二次能量函数的形式如下: [二次规划](//ww2.sinaimg.cn/large/4afdac38tw1dttfaztbipj.jpg) 最小值相当于求解下面的线性方程组: [线性方程组](//ww3.sinaimg.cn/large/4afdac38tw1dttfaz4spwj.jpg) 关键在于从公式中提取出A和b,这样就可以求解出s了。分析(1)中的每个式子,找到相应的A和b中的元素,加到A和b的相应位置,就可以通过遍历,得到最终的A和b的数据。文章中提到用共轭梯度法解这个稀疏矩阵。 效果不错,看下对比图: [结果对比](//ww4.sinaimg.cn/large/4afdac38tw1dttfimsurqj.jpg) 2 . 《Texture-Consistent Shadow Removal》 (没听懂这个) 效果很不错,看这个对比:
[效果对比](//ww2.sinaimg.cn/large/4afdac38tw1dttfqcui9mj.jpg)
效果对比
光照公式与上面相同,R表示材质的反射率,L表示光照
[光照公式](//ww3.sinaimg.cn/large/4afdac38jw1dttxe6eqv5j.jpg)
光照公式
阴影相当于改变光照条件,即在L上乘以一个0、1之间的系数c:
[阴影公式](//ww4.sinaimg.cn/large/4afdac38jw1dttxe6fhvaj.jpg)
阴影公式
本影、半影、没有影子的区域,C的值不同,文章研究C值,并通过优化计算,得到阴影边界的C值,在梯度域内,去除阴影对梯度的影响,并解泊松方程恢复图像。 文中用到的C值模型
[C值模型](//ww3.sinaimg.cn/large/4afdac38jw1dttxklxya4j.jpg)
C值模型
具体细节就不会了。 3 . 《Segmentation Using Superpixels: A Bipartite Graph Partitioning Approach》 (听了个大概,溜号可耻啊)
[基于超像素的图像分割](//ww3.sinaimg.cn/large/4afdac38jw1dtty2c9g7qj.jpg)
基于超像素的图像分割
利用超像素(superpixel,这东西最近比较火)分割图像。先用超像素过分割,再把相似的超像素块融合下,形成最终的分割图。用不同方法不同参数的超像素分割方法,得到一系列分割结果,可以看成是不同尺度下的分割结果。再将不同层次的超像素聚集到一起,形成最终的分割结果。 没仔细看, Bipartite Graph Partitioning这个没懂。 提到与NCut方法相似,求解特征向量,文中减少矩阵的大小,加快求解速度。 —————————————————————— 就这样吧。