[發明專利]水文資料圖像分割方法

有效

• 申請號: 201410175334.2
• 申請日: 2014-04-28
• 公開（公告）號: CN103971367B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 李士進;占迪;張杰;王亞明;高祥濤;柏屏
• 申請（專利權）人: 河海大學;南京小網科技有限責任公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 楊楠

技術領域

本發明涉及一種圖像分割方法，尤其涉及一種紙質水文資料拍攝得到的水文資料圖像的分割方法，屬于圖像處理技術領域。

背景技術

在當今信息化的時代，工程紙質資料圖紙的數字化越來越得到重視。在水利、氣象、生物醫學、石油地質等領域，大多使用網格圖紙對觀測數據進行記錄。但是紙質資料可能會因保存不當造成紙張的磨損、污染，將損失很多珍貴的信息。另外，如果手工將這些資料錄入到計算機中，工作量大且很容易出錯。因此對這些歷史紙質資料進行數字化并建立管理數據庫，將極大提高工作效率并為科學研究提供寶貴的歷史資料，具有較強的應用價值。紙質水文資料通常是在橘紅色的坐標網格紙（包含粗網格線和細網格線）上繪制的藍紫色的水文曲線，在紙質水文觀測記錄數字化過程中的圖像分割，主要涉及坐標網格線以及觀測記錄曲線的分割。

圖像分割就是把圖像按照一定的標準劃分成若干個特定的、具有獨特性質的區域并提取出感興趣目標的技術和過程。圖像分割是從圖像處理到圖像分析的關鍵步驟，圖像分割質量的好壞，很大程度上決定著后續圖像分析的效果。圖像分割可分為灰度圖像分割和彩色圖像分割，與灰度圖像相比，彩色圖像不僅包含亮度信息，還包括顏色信息，如色調和飽和度。進行彩色圖像分割，既要選擇合適的色彩空間，又要采用適合此空間的分割算法。

到目前為止，國內外的研究人員在彩色圖像分割領域已經進行大量的研究，并提出了許多分割算法，以及針對特定的圖像的分割處理。主要方法有基于直方圖閾值法、基于區域方法、邊緣檢測方法、模糊聚類分割方法和神經網絡法等，這些方法通常結合了不同的顏色空間。

影響彩色圖像分割效果的因素有很多，其中最重要的是光線變化。圖像由于受到光線的影響而使得顏色信息發生變化，從而圖像分割不得不考慮光照帶來的影響。對于通過對紙質水文資料拍攝得到的水文資料圖像，主要存在以下兩個特點：

1.由于紙質水文資料的存放時間過久，很多拍攝的圖像中，曲線和網格線的顏色變得濃淡不一，因而部分粗線條與細線條的顏色性質相近，顏色特征不易區分；

2.由于紙質水文資料的幅面較大，一般為A3尺寸，相機拍攝的過程中必然存在光照不均的情況，導致原本相同的顏色在光照強度影響下變得顏色不一致，甚至使得部分粗線條在光照影響下顏色變淺，部分細線條顏色變深。