[發明專利]一種針對非簡單背景的人體輪廓自動提取方法

有效

• 申請號: 201410128647.2
• 申請日: 2014-04-01
• 公開（公告）號: CN103914840A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 周元峰;潘曉;朱東方
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06K9/46
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，尤其涉及一種針對非簡單背景的人體輪廓自動提取方法。

背景技術

圖像的輪廓作為圖像的一種基本特征，往往攜帶著一幅圖像的大部分信息，經常被應用到較高層次的圖像應用中去。它在圖像識別，圖像分割，圖像增強以及圖像壓縮等的領域有廣泛應用，也是圖像處理的基礎。因而這就需要我們對一幅圖像檢測并提取出它的輪廓。輪廓提取在許多智能視覺系統中特別是模式識別中被認為是非常重要的過程。

采用區域增長的方法來提取輪廓線，能夠避免對圖像所有數據點的處理，大大提高了輪廓線的提取速度，通過限制條件保證了生成的輪廓線的封閉性，然而傳統的種子區域生長法不僅受初始種子點選取以及生長順序的影響，而且還面臨著如何自動選取種子及自動確定生長區域的數目等問題。種子點的確定直接影響最后形成的區域，如果選取不當，就會造成過分割或者欠分割的。停止生長的準則也是缺乏通用的準則，如果確定不好，很容易引起程序的死循環。對于非簡單背景的圖像，由于色彩、紋理等特征變化較大，使得區域增長的種子點選取不能自動實現，因此采用傳統的單一方法分割不能滿足實際要求。

另外將圖像直接用一個二維顏色直方圖表示時，其統計的是不同顏色出現的頻數，以色彩作為橫坐標，縱坐標為色彩出現的頻數。二維顏色直方圖僅描述了每個灰度級的像素的個數，但不能為這些像素在圖像中的位置提供任何線索。當一幅圖像被壓縮為直方圖后，所有的空間信息將全部丟失。

發明內容

為解決現有技術存在的不足，本發明公開了一種針對非簡單背景的人體輪廓自動提取方法，針對二維直方圖的缺點，將像素距人體質心像素的距離附加到二維顏色直方圖，提出了三維直方圖的概念，輔助種子點的選取。該方法魯棒于初始種子點的選取及生長順序的優點。自動選取種子以及自動確定生長區域數目，保證背景區域內部的一致性，能夠得到人體輪廓提取希望的區域分割。

為實現上述目的，本發明的具體方案如下：

一種針對非簡單背景的人體輪廓自動提取方法，包括以下步驟：

步驟一：對圖像預處理，將圖像中前景區域人體位置進行定位，找到人體質心像素位置；

步驟二：對圖像中每個像素，計算其到人體質心的距離，得到圖像的三維直方圖統計，結合圖像的三維直方圖分析得到背景的顏色分布；

步驟三：利用掃描線依次對圖像各行或各列像素進行掃描，在掃描過程中，當遇到屬于背景顏色集的像素，且該像素到人體質心的距離小于閾值時，則標記為種子點，并進行基于區域顏色梯度的生長，否則繼續掃描，直至找出整幅圖像所有背景種子點，最后得到一系列區域邊界；

步驟四：步驟三中的區域邊界進行后處理，如果兩個區域同屬于背景區域，則將兩個區域合并，消除之間的邊界，最終獲得人體邊界輪廓線。

所述步驟一對圖像的預處理：采用顯著性區域檢測的方法定位出人體的大致位置，然后找到人體區域的質心。

所述步驟一對圖像的預處理的步驟如下：

（1-1）采用SGC顯著性區域檢測方法定位出人體的大致位置，并賦予其標號I，在進行顯著性區域檢測時需要進行顏色空間轉換，即由RGB空間轉換為Lab空間；

具體轉換步驟如下：