[發(fā)明專利]基于變分模型的多類彩色紋理圖像多層圖割優(yōu)化分割方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410308521.3
• 申請日: 2014-07-01
• 公開（公告）號: CN104091332A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發(fā)明（設計）人: 楊勇;郭玲;周小佳;胡愛娜;王緩緩;武海燕
• 申請（專利權）人: 黃河科技學院
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種基于變分模型的多類彩色紋理圖像多層圖割優(yōu)化分割方法，其特征在于，具體按照以下步驟實施：

步驟1、建立多類連續(xù)變分活動輪廓模型，得到多類變分活動輪廓模型能量函數(shù)；

步驟2、利用Cauchy-Crofton理論對步驟1中得到的多類變分活動輪廓模型能量函數(shù)進行離散表達，得到離散化表達的類變分活動輪廓模型能量函數(shù)；

步驟3、建立多層圖割模型，對步驟2中的離散化表達的多類變分活動輪廓模型能量函數(shù)進行求解，得到近似全局最優(yōu)解；

步驟4、采用迭代的方式對多類離散的變分活動輪廓能量進行多層圖最小割優(yōu)化，實現(xiàn)穩(wěn)定的分割。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于變分模型的多類彩色紋理圖像多層圖割優(yōu)化分割方法，其特征在于，所述建立多類連續(xù)變分活動輪廓模型具體按照以下步驟實施：

步驟1.1、對于一幅彩色紋理圖像，記為u₀，它對應的圖像域記為：Ω：R²→R，Ω對應的分割區(qū)域邊界子集為C，它將彩色紋理圖像u₀分割為若干個不相連通的子區(qū)域Ω_j且滿足：并且其中N(Ω)表示所有不連通的分割區(qū)域數(shù)，j表示分割區(qū)域的下標，即區(qū)域Ω_j的內(nèi)部用常數(shù)c_j描述；

步驟1.2、采用多變量高斯分布對各個Ω_j區(qū)域進行刻畫，建立初始多類連續(xù)的活動輪廓模型能量函數(shù)：

其中，K_phose是總類別區(qū)域數(shù)；

是邊緣項；

第k個區(qū)域，用高斯分布Θ_k＝{α_k，u_k，∑_k}描述，其中u_k是第k個區(qū)域Ω_k的均值向量，∑_k是對應的協(xié)方差矩陣，是第k類區(qū)域的權重；D代表特征的維度；

對于有效的區(qū)域數(shù)K_phose以及相關的統(tǒng)計參數(shù)Θ_k＝{α_k，u_k，∑_k}的初始化，利用GMM對圖像進行概率密度分布建模；

步驟1.3、將測地線活動輪廓擴展到多類連續(xù)變分活動輪廓模型的邊緣項約束中，得到多類變分活動輪廓模型；

具體為：將測地線活動輪廓模型擴展到公式(1)中的邊緣項得到多類變分活動輪廓模型能量函數(shù)：

其中，對于第k個區(qū)域Ω_k，用高斯分布Θ_k＝{α_k，u_k，∑_k}進行概率密度描述，其中u_k是第k個區(qū)域Ω_k的均值向量，∑_k是對應的協(xié)方差矩陣，是第k類區(qū)域的權重。