[發明專利]一種圖像區域合并方法

有效

• 申請號: 201310469596.5
• 申請日: 2013-10-10
• 公開（公告）號: CN103578123A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 鄭麗穎;田凱;石大明
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00
• 代理公司: 哈爾濱市船大專利事務所 23201
• 代理人: 張貴豐

技術領域

本發明涉及一種圖像區域合并方法。

背景技術

圖像分割在模式識別和圖像處理中扮演著重要角色。圖像分割的結果直接決定了目標跟蹤、圖像理解和機遇目標的圖像壓縮技術的性能。目前，已提出了許多圖像處理方法，例如：閾值分割法、特征空間聚類技術、基于邊界的分割方法、基于區域的分割方法、圖分割方法等等。近年來，圖分割方法越來越受到研究者的重視。圖分割方法主要研究的是節點聚類問題，主流方法包括正規化割（Normalized?Cut,N-Cut）和比率割（Ratio?Cut,R-Cut）。但是圖分割方法有兩個缺點：所需存貯空間大、計算速度慢。為了克服這兩個缺點，研究者提出了一種多級圖像分割方法，將基于區域的圖像分割方法與圖分割方法相結合。例如：Yang等人提出了基于分水嶺方與圖論的圖像分割方法；Tao等人提出了基于均值移動(Mean?Shift,MS)與N-Cut的圖像分割方法。

雖然這些基于區域的圖像分割方法與圖分割的多級圖像分割方法在克服存貯空間和計算速度上具有較大優勢，但是他們通常使用簡單的特征（例如顏色均值）來表征圖像區域。由于在多級圖像分割中，圖像經初級分割后得到的圖像區域通常較大，用簡單的特征向量無法完整的表示圖像區域的特征。而研究表明：彩色直方圖能夠表示圖像色彩分布的全局和局部特征。因此，圖像的彩色直方圖可以表示出更多的特征。但是，適用于模式匹配以及分類的歐氏距離、直方圖相交距離、或者Bhattacharyya距離并不適用于圖像區域合并。

發明內容

本發明目的在于提供一種圖像區域合并方法，能夠有效實現圖像區域的合并。

實現本發明的技術方案：

一種圖像區域合并方法，其特征在于：

圖像區域A和圖像區域B的顏色直方圖距離通過如下方法獲得，

其中，

式中，p(k)為圖像區域A的顏色直方圖，q(k)為圖像區域B的顏色直方圖，其中k=0,1,…,N_color-1，N_color表示彩色直方圖所采用的顏色量化區域的個數，[A₀,A₁]為p(k)的支撐區域，[B₀,B₁]為q(k)的支撐區域，D(p,q)表示兩圖像區域顏色直方圖之間的距離；

根據顏色直方圖距離D(p,q)的大小，判斷是否對圖像區域A和圖像區域B進行合并。

當顏色直方圖距離D(p,q)＜時，可對對圖像區域A和圖像區域B進行合并。

本發明具有的有益效果：

本發明所提出的顏色直方圖距離計算方法，充分考慮了多級圖像分割中圖像區域的特點，圖像區域合并的正確率高，并且方法簡單易行。

附圖說明

圖1是實施例圖像；

圖2是圖1中A、B、C圖像區域的顏色直方圖。

具體實施方式

設A、B表示兩個圖像區域，p(k)為區域A的顏色直方圖，q(k)為區域B的顏色直方圖，其中k=0,1,…,N_color-1，N_color表示彩色直方圖所采用的顏色量化區域的個數，[A0,A1]為p(k)的支撐區域，即：p(k)≠0若k∈[A₀,A₁]，[B0,B1]為q(k)的支撐區域，即：q(k)≠0若k∈[B₀,B₁]。定義區域A、B的直方圖距離為：

其中，

公式(1)中，D(p,q)表示直方圖p和q之間的距離，∩表示求集合的交集。

公式（1）表明：1）若區域A包含所有在區域B中出現的顏色，則A、B之間的直方圖距離為0；2）類似地，若區域B包含所有在區域A中出現的顏色，則A、B之間的直方圖距離也為0；3）若區域A不包含區域B中的任何顏色，則A、B之間的直方圖距離也為1；4）若不是上述1）、2）、3）中情況，則A、B之間的直方圖距離為其中K₀、K₁的取值與兩個集合相交的情況有關，由公式(2)確定。

下面結合具體實施例，進一步說明本發明的有益效果。