[發(fā)明專利]一種非均勻照明條件下的空間目標(biāo)分割方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210593200.3
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103077517A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張?zhí)煨?/a>;朱虎;周鋼;林玉野;王華山;薛米生;朱生國;劉立
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 方放

1.一種非均勻照明條件下的空間目標(biāo)分割方法，包括如下步驟：

(1)亮區(qū)提取步驟：對源圖像A采取最大類間方差分割閾值，分割出源圖像A中目標(biāo)明亮區(qū)域，得到亮區(qū)圖像B；

(2)形態(tài)學(xué)膨脹步驟：對亮區(qū)圖像B進行形態(tài)學(xué)膨脹處理，得到膨脹圖像C；

(3)暗區(qū)定位步驟：將源圖像A和膨脹圖像C進行形態(tài)學(xué)與非運算，得到源圖像A的暗區(qū)圖像D；

(4)暗區(qū)分割步驟：對暗區(qū)圖像D采取最大類間方差分割閾值，分割出源圖像A中目標(biāo)暗區(qū)域，得到暗區(qū)分割圖像E；

(5)目標(biāo)分割步驟：將亮區(qū)圖像B和暗區(qū)分割圖像E做形態(tài)學(xué)或運算得到目標(biāo)圖像F；對目標(biāo)圖像F進行濾波處理，得到濾波圖像G，濾波圖像G包含空間目標(biāo)的明暗兩部分。

2.如權(quán)利要求1所述的非均勻照明條件下的空間目標(biāo)分割方法，其特征在于：

(1)亮區(qū)提取步驟，包括下述子步驟：

(1.1)計算w_j，0、w_j，1：

wj,0=Σj=T255nj/Nwj,1=-1-wj,0,]]>

式中，w_j，0為目標(biāo)區(qū)域C_j，0像素個數(shù)與源圖像A總像素個數(shù)比，w_j，?1為背景區(qū)域C_j，1像素個數(shù)與源圖像A總像素個數(shù)比；

源圖像A中像素灰度值大于等于分割閾值T的各像素構(gòu)成目標(biāo)區(qū)域C_j，0，源圖像A中像素灰度值小于T的各像素構(gòu)成背景區(qū)域C_j，1；T＝0、1、…、255；

n_j為源圖像A中像素灰度值為j的像素個數(shù)，N為源圖像A的總像素個數(shù)；

(1.2)計算源圖像A中目標(biāo)區(qū)域C_j，0像素灰度平均值u_j，0、背景區(qū)域C_j，1像素灰度平均值u_j，1：

uj,0=Σj=T255nj×jwj,0×Nuj,1=Σk=0T-1nk×kwj,1×N,]]>

(1.3)計算源圖像A中目標(biāo)區(qū)域C_j，0和背景區(qū)域C_j，1類間方差σ_j²：

σ_j²＝w_j，0×w_j，1×(u_j，1/w_j，1-u_j，0/w_j，0)²；

(1.4)計算最大類間方差分割閾值TA：

TA＝{j|σ_j²＝max(σ₀²，σ₁²，…，σ₂₅₅²)}，

式中，符號max(x)表示取集合x元素的最大值；

(1.5)提取源圖像A目標(biāo)明亮區(qū)域：

將源圖像A中像素灰度值大于或等于TA的像素的像素灰度值賦為255，源圖像A中像素灰度值小于TA的像素的像素灰度值賦為0，源圖像A中灰度值為255的區(qū)域構(gòu)成目標(biāo)明亮區(qū)域，得到亮區(qū)圖像B；

(2)形態(tài)學(xué)膨脹步驟：

檢測亮區(qū)圖像B中像素灰度值為255的區(qū)域，將灰度值為255的各像素點的上、下、左、右四鄰域像素點的像素灰度值均賦為255，得到膨脹圖像C；

(3)暗區(qū)定位步驟：

記錄膨脹圖像C中像素灰度值等于255的各像素位置，將源圖像A中對應(yīng)位置的各像素灰度值均賦為0，得到源圖像A的暗區(qū)圖像D；

(4)暗區(qū)分割步驟，包括下述子步驟；

(4.1)將暗區(qū)圖像D代替源圖像A進行子步驟(1.1)～(1.4)，得到暗區(qū)圖像D的最大類間方差分割閾值TD；

(4.2)將暗區(qū)圖像D中灰度值大于或等于TD的像素的像素灰度值賦為255，暗區(qū)圖像D中像素灰度值小于TD的像素的像素灰度值賦為0，分割出源圖像A中目標(biāo)暗區(qū)域，得到暗區(qū)分割圖像E；

(5)目標(biāo)分割步驟，包括下述子步驟：

(5.1)將圖像B和圖像E做形態(tài)學(xué)或運算：

記錄圖像B中像素灰度值等于255的各像素位置，將圖像E中對應(yīng)位置的各像素的像素灰度值均賦為255，得到目標(biāo)圖像F；

(5.2)對目標(biāo)圖像F進行中值濾波處理：

遍歷目標(biāo)圖像F各像素，將當(dāng)前像素位置為中心的8鄰域像素灰度值的中值，作為當(dāng)前像素的灰度值；目標(biāo)圖像F的邊界上無8鄰域的各像素點灰度值保持不變或均賦為0，得到濾波圖像G。