[發(fā)明專利]彩色圖像的主基元圖模型建立系統(tǒng)及提取方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410814943.8
• 申請日: 2014-12-19
• 公開（公告）號: CN104537658A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設計）人: 趙瑩
• 申請（專利權）人: 上海電機學院
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本發(fā)明涉及人機交互技術領域，特別是涉及一種彩色圖像的主基元圖模型建立系統(tǒng)及提取方法。

背景技術

機器視覺(Machine?Vision，MV)，就是用機器代替人眼來做測量和判斷，它是任何智能系統(tǒng)必不可少的一個信息獲取通道。根據(jù)Marr的三層視覺計算模型，從原始2D圖像到主基元圖(Primal?Sketch)是視覺計算的第一層。主基元圖是機器視覺中一種十分重要的圖像表示模型，其目的在于統(tǒng)一圖像中結構和紋理的表示。

Marr在其視覺計算模型中提出主基元表示理論，但是并沒有給出一個完備的數(shù)學模型和提取算法。目前主要的主基元提取方法分為兩類：(一)基于過零點的主基元提取方法；(二)基于統(tǒng)計學方法的灰度圖像的主基元圖模型和提取算法。

然而，上述主基元提取方法具有如下缺點：1、基于過零點的主基元提取方法需要選擇合適的濾波器。然而對于不同類型的圖像，沒有統(tǒng)一的規(guī)則選擇濾波器；2、基于統(tǒng)計學方法的灰度圖像的主基元圖模型和提取算法，只能處理灰度圖像，從視覺感知理論可知，顏色是圖像感知中一個十分重要的信息源，特別是對物體的輪廓的感知有很重要的影響，從而也影響了主基元圖的表示。

發(fā)明內容

為克服上述現(xiàn)有技術存在的不足，本發(fā)明之目的在于提供一種彩色圖像的主基元圖模型建立系統(tǒng)及提取方法，其提取的彩色圖像主基元圖更加符合感知，能提取被灰度主基元圖“漏檢”的主基元，本發(fā)明提出的主基元圖，可以用于基于圖像內容的圖像壓縮方以及對高層物體識別和圖像理解等應用當中。

為達上述及其它目的，本發(fā)明提出一種彩色圖像的主基元圖模型建立系統(tǒng)，包括：

顏色空間變換模塊，用于將原始RGB圖像通過顏色空間變換到Lab顏色空間；

結構基元建模模塊，將圖像中的結構部分分為一組K個不相交的圖像塊，每一圖像塊通過一種圖像基元表示，圖像的結構部分通過一組圖像基元形成一個結構圖表示，實現(xiàn)結構基元建模；

紋理基元建模模塊，對圖像中的紋理部分先通過對一組選定的濾波器響應進行聚類，分為一組不相交的同質紋理區(qū)域，每個同質紋理區(qū)域被一組直方圖隱式表達，最后對圖像中的紋理區(qū)域進行標注，實現(xiàn)紋理基元的建模；

彩色圖像主基元建模模塊，根據(jù)該結構基元建模模塊與該紋理基元建模模塊得到灰度圖像主基元圖表示的概率數(shù)學模型，并利用獲得的概率模型對彩色圖像主基元建模。

進一步地，每一圖像塊通過一種圖像基元表達如下：

Λsk=∪k=1KΛsk,k,]]>

其中，k為圖像基元的索引，k＝(θ_top，θ_geo，θ_pho)，θ_top表示圖像基元的類型，θ_geo表示圖像基元的幾何位置信息，θ_pho表示圖像基元的灰度強度或彩色強度信息。

進一步地，圖像中的結構部分通過一組圖像基元形成一個結構圖表示如下：

S_sk＝(K，(Λ_sk，k，B_k，a_k)，k＝1，…，K)

其中，B_k表示圖像基元k對應的圖像塊，a_k是其地址變量，用來表示B_k在結構圖S_sk中和其他圖像塊的連接，Λ_sk為圖像中的結構部分。

進一步地，對圖像中的紋理部分Λ_nsk，通過對一組選定的濾波器響應進行聚類，分為一組大小為M＝3～7的不相交的同質紋理區(qū)域，其中，以及

進一步地，每個同質紋理區(qū)域被一組直方圖h_mi(m＝1，…，M，i＝1，…，n)隱式表達如下：