[發明專利]基于顯著性檢測和聯合分割算法的背景圖像分割方法

在審

• 申請號: 201611116554.3
• 申請日: 2016-12-07
• 公開（公告）號: CN106780376A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 張建華;李凱;孔繁濤;馮全;吳建寨;韓書慶
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院農業信息研究所
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T7/11;G06T7/143
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 王慶龍

1.一種背景圖像分割方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、對原始圖像進行處理，得到單張圖像顯著性圖和多張圖像聯合顯著性圖；

S2、將多張圖像聯合顯著性圖中的顯著性特征作為各個單張圖像的共同顯著性，對前景與背景進行區分；

S3、對背景圖像進行分割。

2.根據權利要求1所述的背景圖像分割方法，其特征在于，所述步驟S1具體包括：通過非監督的共同顯著性算法對圖像進行處理，得到每張圖像的單張圖像顯著性圖和多張圖像聯合顯著性圖。

3.根據權利要求1所述的背景圖像分割方法，其特征在于，所述步驟S2包括：

S21、為一組具有共同顯著性的圖像分配最優標記，利用馬爾可夫隨機場為標記后的圖像建立一個聯合分割的能量方程；

S22、通過建立的能量方程，將單張圖像顯著性圖中具有共同顯著性的局部特征像素標記為前景，其余像素標記為背景。

4.根據權利要求3所述的背景圖像分割方法，其特征在于，所述步驟S21具體包括：通過混合高斯模型對多張圖像聯合顯著性圖與單張圖像顯著性圖的差異進行建模，并將其作為馬爾可夫隨機場模型的全局約束來構造聯合分割的能量方程。

5.根據權利要求4所述的背景圖像分割方法，其特征在于，在步驟S21中，對于圖像I＝{I₁,…,I_i,…,I_N}，所述聯合分割的能量方程為：

E(S)＝E_A(S)+E_i(S)

$E_i\left(S\right)=\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}\[{\mathrm{\ηE}}_i^C\left(S\right)+E_i^S\left(S\right)\]$

$E_A\left(S\right)={\Σ}_i{\Σ}_k-log\[s_k^{i}P\left(v_k^i\right|{\mathrm{\Θ}}_{com})+(1-s_k^i)P\left(v_k^i\right|{\mathrm{\Θ}}_b^i)\]$

式中，E_A(S)為單張圖像內部能量項，E_i(S)為圖像間全局能量項；E_i^C為圖像I_i中的共同顯著性能量項，為圖像I_i中的平滑度能量項，η是共同顯著性能量項E_i^C的權重；P(·)表示高斯概率分布，是圖像I_i中像素k或j的特征,是圖像I_i中第k像素，和表示圖像I_i前景和背景的混合高斯模型參數，Θ_com表示由所有圖像的前景組成共同目標的混合高斯模型參數。