[發明專利]基于圖論和超像素的并行快速SAR圖像分割方法

有效

• 申請號: 201310279504.7
• 申請日: 2013-06-25
• 公開（公告）號: CN103400368A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 侯彪;焦李成;龔德釗;王爽;張向榮;馬文萍;馬晶晶
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 張問芬;王品華

1.一種基于圖論和超像素的并行快速的SAR圖像分割方法，包括如下步驟：

1)對待分割的SAR圖像進行歸一化處理；

2)將歸一化處理后的圖像劃分為大小相等的4個區塊，對每一區塊圖像利用并行策略同時進行如下處理，得到4個完成分類的子圖：

(2a)對歸一化后的圖像進行高斯濾波處理；

(2b)利用灰度和位置信息進行超像素的生成，對于每一個像素點利用其灰度信息與位置信息進行是否合并為一個超像素的判別，當前像素點只可以與固定區域內的的像素點合并；而合并的另一個準則就是兩個像素點像素值差的平方要小于經驗值8；

(2c)以每一個超像素作為無向圖的節點向無向圖轉化，將所有超像素轉化得到的無向圖節點集合記作V，計算超像素內邊緣的像素點與超像素外相鄰的像素點的灰度差，并將灰度差信息與位置信息作為連接超像素的邊，將這些邊的集合記作E，利用節點集合V和邊的集合E構成無向圖G＝(V，E)；

(2d)利用基于圖論的分類方法將每個節點進行分類處理，對無向圖中每一條邊所連接的兩個節點所屬的不同的類別，進行類別合并得到每個區塊的分割子圖；具體操作如下：

設這兩個節點的不同類別分別為C₁，C₂，用Dif(C₁，C₂)表示連接兩個不同的類別的C₁，C₂所處區域交界處節點的邊中所包含的最小的灰度差；當Dif(C₁，C₂)＜min(Int(C₁)+T(C₂)，Int(C₂)+T(C₂))時，則將類別C₁，C₂合并起來，否則不予合并；式中Int(C)表示類別C所處區域內連接所有節點的邊中所包含的最大的灰度差；T(C)表示與類別C所處區域內所包含的的節點數目負相關的控制變量；

(2e)將所含節點數小于經驗值的類別與相鄰的類間差異最小的類別合并，以避免對過小區域處理發生過分割；

3)對步驟2)產生的子圖應用子圖合并方法合并成總無向圖；

4)將步驟3)得到的總無向圖中聯通的節點標記為同一類別并賦予相應像素點同樣的顏色，便得到了最終的圖像分割結果。

2.根據權利要求1所述的基于圖論和超像素的并行快速的SAR圖像分割方法，其特征在于：所述步驟3)中將子圖合并成總無向圖的方法按如下步驟進行：

(3a)計算4個區塊圖像邊界相鄰邊緣所有節點所代表的像素值的絕對差，并將像素值的絕對差集合；計算式為：其中a和b分別代表不同圖像塊邊界相鄰的像素點，W_ab為絕對差w_a，b集合；

(3b)對絕對差集合W_ab中的所有絕對差的值做升序排序；

(3c)按照升序順序對W_ab中每個絕對差所對應的兩個類別(我們設這兩個不同的類別分別為C₁，C₂)進行以下處理：當w_a，b＜MInt(C₁，C₂)/2(a∈C₁，b∈C₂)時，則將相鄰子圖中的邊所連接的兩節點所屬的類別合并為同一類別；否則不予合并，這樣最終完成子圖的合并；

其中w_a，b表示按照升序從W_a，b這個集合中取出的絕對差的值；MInt(C₁，C₂)＝min(Int(C₁)+T(C₁)，Int(C₂)+T(C₂))，Int(C)表示類別C所處區域內連接所有節點的邊中所包含的最大的灰度差；T(C)表示與類別C所處區域內所包含的的節點數目負相關的控制變量。