[發明專利]一種基于空間Dirichlet混合模型的彩色圖像分割方法

有效

• 申請號: 201611242922.9
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106709921B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 范文濤;胡燦;杜吉祥;翟傳敏;柳欣;劉海建
• 申請（專利權）人: 華僑大學
• 主分類號: G06T7/11
• 分類號: G06T7/11
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;楊鍇

本發明涉及一種基于空間Dirichlet混合模型的彩色圖像分割方法，所提出的統計模型基于Dirichlet混合模型，Dirichlet分布是一個多元泛化的Beta分布，對比其他分布(例如：高斯分布、)它能夠包含對稱與非對稱模態，因此可以靈活處理各種圖像以及體現出較好的分割準確率。本發明在Dirichlet混合模型中融入空間鄰域特征，從而體現出較好的魯棒性。在求解Dirichlet混合模型參數過程中，本發明采用基于變分貝葉斯推斷的方法，使得模型求解更加準確高效。克服了現有技術的方法采用的最大似然估計(ML)和最大后驗概率估計(MAP)存在的不足：這些方法通常容易在求解模型過程中陷入局部極小值，而且會造成迭代次數過多。

技術領域

本發明涉及計算機圖像分析與處理領域，更具體地說，涉及一種基于空間Dirichlet混合模型的彩色圖像分割方法。

背景技術

近幾年，隨著信息時代特別是數字時代的來臨，圖像分割技術在醫學、軍事工程等領域中都有著廣泛的應用。圖像分割技術可以便于對獲得的各種定量定性的圖像數據進行分析,使這些數據更好的應用到工程實踐中。例如在醫學上，計算機斷層成像(CT：ComputedTomography)，核磁共振成像(MRI：Magnetic Resonance Imaging)，超聲(US：Ultrasonography)等新醫學成像技術已經廣泛應用在醫療診斷、術前計劃、治療、術后監測等各個環節中。

圖像分割是對圖像進行分析和理解的關鍵步驟，是數字圖像處理中最重要和最基本的技術手段，是一種基本的計算機視覺技術，準確地對圖像進行分割對工程實踐及量化分析都有重要的價值。

圖像分割方法主要包括以下四類。1)基于統計學方法：此方法利用圖像的像素的統計特征和相關性準則進行分割，因此該方法需要建立合適的統計模型并進行模型的參數求解。此方法依據圖像的灰度信息，利用特種提取和建立統計模型，方法靈活；2)基于邊緣檢測方法：此方法主要依賴于周圍像素灰度有階躍變化或“屋頂”變化的那些像素，然后利用邊緣鄰近一階或二階方向導數變化規律,用簡單的邊緣算子檢測邊緣，常見的檢測算子有Robert算子、Sobel算子、Prewitt算子、Laplacian算子，該方法需要根據特定的圖選定特定的算子；3)基于區域生長分割方法：此方法先對每個需要分割的區域找出一個種子象素作為生長的起點，然后將種子象素周圍鄰域中與種子有相同或相似性質的象素(根據事先確定的生長或相似準則來確定，如門限)合并到種子象素所在的區域中，而新的象素繼續做種子向四周生長，需要選擇合適的種子和門限，否則分割效果大打折扣；4)基于閾值分割方法：該方法通過設定不同的閾值，然后將像素跟閾值比較，看是否超過閾值，從而把圖像像素點分成不同的類，該方法只在物體跟背景有較強對比的時候有很好的分割效果，而且閾值的合理與否關系到整個分割效果的好壞。