[發明專利]基于塊相似性的交互式圖像分割方法

無效

• 申請號: 201210004312.0
• 申請日: 2012-01-06
• 公開（公告）號: CN102542543A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 鐘樺;焦李成;王旖蒙;王桂婷;緱水平;王爽;田小林
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

技術領域

本發明屬于圖像處理技術領域，特別是涉及圖像分割方法，可用于國防軍情監控、環境變化評估、天文影像、醫學影像等領域的自然圖像分割。

背景技術

圖像分割是人們根據需要將圖像劃分為有意義的若干區域或部分的圖像處理技術，是圖像處理研究的熱點問題。一副圖像往往包含不同的部分，如物體，環境，背景等，這些部分中有人們比較感興趣的區域，因此，把圖像分割成若干部分，利用子圖像的特征及其之間的關系來描述圖像，對于圖像的進一步分析有著很重要的作用。

按照在分割過程中用戶是否參與，可將圖像分割分為交互式圖像分割和非交互式圖像分割兩種類型。交互式圖像分割一般針對的是圖像前景與背景的分割，交互式操作帶給了它們分割中所需要的圖像先驗信息，而非交互式圖像分割沒有用戶的參與，它是給定一幅圖像，算法自動完成整個分割，分割效果較差。2007年Alexis?Protiere和Guillermo?Sapiro提出基于Gabor特征的交互式圖像分割，通過對圖像做Gabor濾波，提取濾波后各個子帶的窗口能量特征，對各個子帶能量特征進行高斯建模，得到各像素點屬于前景和背景的權值概率矩陣，最后，把權值概率矩陣看作有向帶權圖，圖像列化坐標值作為頂點值，權值概率矩陣中對應的權值作為邊的權，將圖像分割問題轉化為所有像素點到前景與背景的標記像素點的最短路徑問題，根據得到的最短路徑將圖像分為兩類。

基于Gabor特征的交互式圖像分割，它考慮了圖像各個像素點Gabor特征信息的相似性，對于合成紋理圖像的分割比較準確，自然圖像雖然也有一定的效果，但是對于紋理信息不是很強的自然圖像來說，Gabor特征并不能很好地反映圖像像素點之間的相似信息，導致分割結果不準確，并且背景的干擾比較大。

發明內容

本發明的目的在于克服上述已有技術的不足，提出了基于塊相似性的交互式圖像分割方法，以準確的反映圖像像素點之間的相似信息，提高分割結果的一致性，減小背景干擾。

為實現上述目的，本發明包括如下步驟：

(1)假設輸入待分割圖像服從馬爾科夫分布，構建出待分割圖像中像素點與背景和前景的權值概率公式p(x_i|x_j)：

p(xi|xj)=1Zxi-xjexp(-||xi-xj||224σxi2),]]>

其中，x_i為待處理的像素點，x_j為以x_i為中心的相似窗口內其余各像素點，為歸一化因子，為像素點x_i與像素點x_j之間的歐式距離，為以像素點x_i為中心的塊方差；

(2)輸入待分割圖像的前景與背景標記圖像，在得到的權值概率公式中引入圖像塊的大小，對待分割圖像的亮度信息進行塊信息相似性分析，得到待處理像素點x_i屬于待處理像素點x_i與前景標記點的權值概率pf(x_i)及背景標記點的權值概率pb(x_i)：