[發(fā)明專利]一種利用多尺度多結(jié)構(gòu)元素高帽選擇變換的線性特征提取方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310743430.8
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN103679176A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 白相志;張余;周付根
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G06K9/46
• 分類號: G06K9/46
• 代理公司: 北京慧泉知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

1.一種利用多尺度多結(jié)構(gòu)元素高帽選擇變換的線性特征提取方法，其特征在于：該方法包括以下具體步驟：

步驟一：構(gòu)造用于提取多個(gè)尺度下各個(gè)方向上線性特征的結(jié)構(gòu)元素；

設(shè)結(jié)構(gòu)元素有n個(gè)尺度，即B₁，B₂，…，B_j，…，B_n，其中在每個(gè)尺度j(1≤j≤n)下分別構(gòu)造對應(yīng)0°,45°,90°和135°四個(gè)方向的線性結(jié)構(gòu)元素，即B_(j,0)，B_(j,45)，B_(j,90)，B_(j,135)；其中，B_(j,0)為對應(yīng)于0°方向線性特征的線性結(jié)構(gòu)元素，B_(j,45)，B_(j,90)，B_(j,135)為對應(yīng)于45°,90°和135°方向線性特征的線性結(jié)構(gòu)元素，每個(gè)尺度下的各個(gè)方向結(jié)構(gòu)元素所對應(yīng)的長寬都相同；

步驟二：計(jì)算每個(gè)尺度j(1≤j≤n)下各個(gè)方向上可能的線性特征；

通過高帽選擇變換，利用構(gòu)造的B_j按下式提取0°方向上的線性特征（WTHS_(j,0)）：

其中，WTHS為高帽選擇變換；(x,y)是圖像像素坐標(biāo)；f是原始圖像；B_(j,0)為對應(yīng)于0°方向線性特征的線性結(jié)構(gòu)元素；nT為一個(gè)閾值參數(shù)，用來抑制非線性特征的干擾；ο為形態(tài)學(xué)開運(yùn)算，且其具體定義如下：

f⊕B=max(u,v)(f(x-u,y-v)+B(u,v)),]]>

fΘB=max(u,v)(f(x+u,y+v)-B(u,v)),]]>

其中，f是原始圖像；B是結(jié)構(gòu)元素；(x,y)是圖像像素坐標(biāo)；(u,v)是結(jié)構(gòu)元素中的像素坐標(biāo)；WTH是白高帽變換；ο，和Θ分別是數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)開、膨脹和腐蝕運(yùn)算符；

同樣，45°,90°和135°方向上的線性特征WTHS_(j,45)，WTHS_(j,90)，WTHS_(j,135)分別通過高帽選擇變換和構(gòu)造的相應(yīng)的結(jié)構(gòu)元素由下式獲得：

步驟三：合并第j尺度下各個(gè)方向的線性特征，得到第j尺度所對應(yīng)的線性特征

L_j(x，y)=WTHS_(j，0)(x，y)+WTHS_(j，45)(x，y)+WTHS_(j，90）（x，y)+WTHS_(j，135)(x，y)

步驟四：取每個(gè)尺度下取線性特征的最大值，得到最終的線性特征灰度圖像L

L=max1≤j≤n(Lj(x,y))]]>

步驟五：通過后續(xù)處理得到最終的線性特征提取結(jié)果

首先，通過設(shè)定的閾值二值化分割提取的線性特征的灰度圖像，得到二值化的線性特征圖像，二值化分割所用的閾值可通過人工指定或迭代閾值方法獲取；

然后，剔除二值線性特征圖像中的瑕疵，得到更加完善的線性特征；

其次，通過形態(tài)學(xué)細(xì)化運(yùn)算得到初步的線性特征提取結(jié)果；

最后，剔除細(xì)化后圖像中的噪聲區(qū)域，得到最終的線性特征。