Adaptives gewichtetes geführtes Bildfilter zur Tiefenverbesserung in Shape-From-Focus

Bestehende Shape-from-Focus-(SFF)-Verfahren können Tiefenränder und feine strukturelle Details aus einer Folge mehrfokussierter Bilder nicht hinreichend erhalten. Zudem beeinträchtigt Rauschen in der Folge mehrfokussierter Bilder die Genauigkeit der Tiefenkarte. In diesem Beitrag wird ein neuartiger Algorithmus zur Tiefenverbesserung für SFF vorgestellt, der auf einem adaptiven gewichteten geführten Bildfilter (Adaptive Weighted Guided Image Filtering, AWGIF) basiert, um die oben genannten Probleme zu lösen. Das AWGIF wird angewendet, um eine anfängliche Tiefenkarte, die mittels herkömmlicher SFF-Verfahren geschätzt wurde, in eine Basis- und eine Detailschicht zu zerlegen. Um die Ränder in der verfeinerten Tiefenkarte präzise zu erhalten, wird das Führungs-Bild aus der Folge mehrfokussierter Bilder konstruiert, während der Koeffizient des AWGIF dazu dient, Rauschen zu unterdrücken und gleichzeitig feine Tiefendetails zu verstärken. Experimente an realen und synthetischen Objekten zeigen die Überlegenheit des vorgeschlagenen Algorithmus hinsichtlich Rauschunterdrückung sowie der Fähigkeit, Tiefenränder und feine strukturelle Details besser zu erhalten als bestehende Methoden.