[發(fā)明專利]一種快速彩色圖像分割方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210241962.7
• 申請日: 2012-07-13
• 公開（公告）號: CN102800094A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高志強(qiáng);趙宇;密保秀;馮紫雋;余長城;丁燚
• 申請（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 葉連生

1.?一種快速彩色圖像分割方法，包括圖像金字塔構(gòu)造，直方圖分析，聚類分析，去除聚類結(jié)果中過小區(qū)域，聚類結(jié)果與邊緣信息融合，其特征在于所述的快速彩色圖像分割方法包括以下步驟：

11）.??讀取通過數(shù)碼照相機(jī)、攝像機(jī)或數(shù)字圖像設(shè)備獲得的源圖像，構(gòu)造高斯與拉普拉斯圖像金字塔，得到一幅低分辨率圖像與邊緣圖像；

12）.??將低分辨率圖像的顏色值轉(zhuǎn)到HSV(Hue:色度、Saturation:?飽和度、Value:亮度)顏色空間，利用直方圖分析得到聚類數(shù)目與初始聚類中心，利用聚類算法在HSV顏色空間內(nèi)對低分辨率圖像進(jìn)行聚類分割；

13）.??對步驟12）得到的分割結(jié)果進(jìn)行上采樣，投影到原始分辨率，然后進(jìn)行空間濾波，去除過小區(qū)域，得到初始區(qū)域分割結(jié)果；

14）.??將步驟11）得到的邊緣圖像與步驟13）得到的區(qū)域分割結(jié)果相結(jié)合，得到最終分割結(jié)果。

2.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速彩色圖像分割方法，其特征在于所述的構(gòu)造高斯與拉普拉斯圖像金字塔方法包括以下步驟：

21）.?原圖像G₀與大小為n×n的高斯核K_nxn卷積，去除偶數(shù)行和偶數(shù)列，得到低分辨率圖像G₁，其中n取大于1的奇數(shù),高斯金字塔構(gòu)造完成；?

22）.?對G₁行列均插零，然后與高斯核K_nxn卷積，G₀與卷積得到的圖像相減得到邊緣圖像L₀，拉普拉斯金字塔構(gòu)造完成。

3.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速彩色圖像分割方法，其特征在于所述的直方圖分析得到聚類數(shù)目與初始聚類中心的方法，其具體步驟為：

31）.?將圖像轉(zhuǎn)換到HSV空間，利用Hue、Saturation分量構(gòu)造二維直方圖，

32）.?查找二維直方圖中的局部峰值，

33）.?去除包含像素過少的峰值，融合距離過近的峰值；

34）.?峰值數(shù)目作為聚類數(shù)目k；

35）.?根據(jù)峰值處的Hue、Saturation分量值映射得到原圖像的初始聚類中心。

4.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速彩色圖像分割方法，其特征在于所述的聚類分析所采用的方法為k均值聚類算法。

5.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速彩色圖像分割方法，其特征在于所述的在HSV顏色空間內(nèi)進(jìn)行聚類分割時(shí)，所采用的距離計(jì)算公式為：

其中，表示需聚類圖像數(shù)據(jù)，表示第t次迭代時(shí)的聚類中心，h_x,y,?s_x,y,?v_x,y為(x,y)處像素的Hue、Saturation、Value值，h_i,?v_i,?s_i為第i個聚類中心的Hue、Saturation、Value值，為需聚類數(shù)據(jù)與聚類中心在HSV空間內(nèi)之間距離，為其在H、S分量組成平面內(nèi)的距離。

6.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速彩色圖像分割方法，其特征在于所述的去除聚類結(jié)果中過小區(qū)域的方法采用空間濾波，濾波器的形式為：

其中，H(z|x,?y)為(x,?y)處像素的局部直方圖，W(x,y)是以坐標(biāo)(x,y)為中心的8×8窗口，、分別為濾波前后位于(x,?y)處的聚類編號。

7.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速彩色圖像分割方法，其特征在于所述的融合邊緣信息與區(qū)域分割結(jié)果的步驟如下：

71）將區(qū)域分割結(jié)果轉(zhuǎn)化為8比特輪廓圖C_x,y，C_x,y中像素亮度值255表示輪廓點(diǎn)，0表示非輪廓點(diǎn)；

72）利用算式：

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計(jì)算得到新的分割圖像E_x,y，其中，L₀(x,y)為邊緣圖像L₀中位于(x,y)處的像素亮度值；

73）對E_x,y做二值化處理，得到最終的分割結(jié)果。