[發(fā)明專利]一種均值漂移圖像分割算法的并行化方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010241972.1
• 申請日: 2010-07-29
• 公開（公告）號: CN101916432A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 江萬壽;姚璜
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

1.一種均值漂移圖像分割算法的并行化方法，其特征在于，包括以下步驟：

①根據(jù)圖像的大小自動或手動劃分成N個子區(qū)域，其中N≥2；

②分別對劃分得到的所述子區(qū)域內(nèi)的像素逐個進行均值漂移濾波處理，記錄每個像素的收斂模態(tài)點坐標(biāo)位置；

③將步驟②得到的結(jié)果合并為一個表結(jié)構(gòu)，其中表的關(guān)鍵字為像素的坐標(biāo)位置，數(shù)據(jù)項為像素的收斂模態(tài)點的坐標(biāo)位置；

④建立一個空的記錄R，在第3步得到的表結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，對圖像上的一個像素點，以其坐標(biāo)位置P₁，在表中查找其收斂模態(tài)點的坐標(biāo)位置P₂，記錄下P₁的值到R中，將P₂的值賦給P₁，并重復(fù)查找與記錄過程，直至查找到的像素點的坐標(biāo)位置和其收斂模態(tài)點的坐標(biāo)位置相等，記這個坐標(biāo)位置的值為P_End；

⑤更新表中的數(shù)據(jù)，將表中所有關(guān)鍵字在R中的記錄項的收斂模態(tài)點坐標(biāo)位置賦予值P_End；

⑥對圖像上所有像素都進行第④、⑤步操作；

⑦使用區(qū)域生長算法將具有相同收斂模態(tài)點的像素合并為區(qū)域，完成分割。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的均值漂移圖像分割算法的并行化方法，其特征在于：

所述步驟①劃分之后得到的子區(qū)域之間沒有交集，所有子區(qū)域的并集等于圖像的區(qū)域。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的均值漂移圖像分割算法的并行化方法，其特征在于：

所述步驟②中的均值漂移濾波處理，通過緩沖區(qū)方式讀取圖像數(shù)據(jù)進行處理。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的均值漂移圖像分割算法的并行化方法，其特征在于：

所述緩沖區(qū)方式讀取圖像數(shù)據(jù)包括以下子步驟：

A.申請一塊內(nèi)存作為內(nèi)存緩沖區(qū)，用于讀取一定范圍的圖像數(shù)據(jù)：將范圍的長寬分別記為BufferWidth和BufferHeight，圖像的波段數(shù)記為BandNum，像素的一個波段的值占用的字節(jié)數(shù)為ByteNum；那么申請的內(nèi)存的大小就為BufferSize個字節(jié)，其中BufferSize＝BufferWidth×BufferHeight×BandNum×ByteNum；

B.將圖像區(qū)域的寬度、高度分別記為imgWidth和imgHeight，當(dāng)前均值漂移濾波所要處理的數(shù)據(jù)點或模態(tài)點的位置坐標(biāo)為(Px，Py)，在均值漂移濾波的過程中根據(jù)當(dāng)前查找局部密度極大值點所需要讀入的像素范圍調(diào)整緩沖區(qū)中讀入的圖像數(shù)據(jù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的均值漂移圖像分割算法的并行化方法，其特征在于：

所述步驟B進一步包括以下子步驟：

-記均值漂移分割算法中空間帶寬的大小為SpaBandWid，判斷當(dāng)前查找密度極大值點所需讀取的像素的覆蓋范圍SpatialExtent：

若Px-SpaBandWid/2≥0，記Left＝Px-SpaBandWid/2，否則記Left＝0；

若Px+SpaBandWid/2≤imgWidth，記Right＝Px+SpaBandWid/2，否則記Right＝imgWidth；

若Py-SpaBandWid/2≥0，記Top＝Py-SpaBandWid/2，否則記Top＝0；

若Py+SpaBandWid/2≤imgHeight，記Bottom＝Py+SpaBandWid/2，否則記Bottom＝imgHeight；

其中Left，Right，Top，Bottom分別是像素覆蓋范圍的左、右、上、下邊界；

-判斷圖像上在范圍SpatialExtent內(nèi)的數(shù)據(jù)是否已被讀入緩沖區(qū)中：

如果數(shù)據(jù)已經(jīng)讀入，則不做處理，如果數(shù)據(jù)不在緩沖區(qū)中，則以坐標(biāo)(Px，Py)為中心讀入圖像上BufferWidth×BufferHeight大小的矩形范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的均值漂移圖像分割算法的并行化方法，其特征在于：

所述步驟⑦進一步包括以下子步驟：

(a)新建一個與圖像大小相同的標(biāo)記圖像用于記錄合并后的區(qū)域，首先將所有的像素標(biāo)記為未處理；

(b)在標(biāo)記圖像上按由左向右，由上之下的順序查找像素的標(biāo)記值，記錄找到的第一個標(biāo)記為未處理的像素，將此像素標(biāo)記為一個新的區(qū)域索引值，記為RegIndx；

(c)由這個像素開始查找其領(lǐng)域像素，記錄下收斂模態(tài)點與此像素的收斂模態(tài)點相同的領(lǐng)域像素；

(d)對步驟(c)中記錄下的領(lǐng)域像素都標(biāo)記為RegIndx，而后對這些像素重復(fù)步驟(c)；

(e)重復(fù)步驟(c)、(d)，直到找不到具有相同模態(tài)點的領(lǐng)域像素為止；

(f)如果標(biāo)記圖像上仍然存在標(biāo)記為未處理的像素，則返回步驟(b)；否則，結(jié)束。