[發明專利]一種基于顯著性模型的圖像縮放方法

在審

• 申請號: 201710263402.4
• 申請日: 2017-04-20
• 公開（公告）號: CN106971376A
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 王俊秀;劉晉鋼
• 申請（專利權）人: 太原工業學院
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司14101
• 代理人: 李富元

技術領域

本發明涉及圖像縮放處理技術領域，特別涉及一種基于顯著性模型的圖像縮放的方法。

背景技術

圖像縮放技術是圖像處理領域中的一項常用技術，用于改變數字圖像的空間分辨率。傳統的圖像縮放往往是采用插值的方法來改變圖像的分辨率，例如雙線性插值、雙立方插值等。這種方法比較簡單，但是存在兩個問題，一是在圖像縮放過程中圖像中所有景物都同比例的縮小或者放大，這樣無法對圖像中一些重要目標進行保護，以突出圖像重點；二是在改變圖像長寬比時會使圖像內容發生嚴重的失真。本專利所解決的技術問題就是在圖像尺寸變化的情況下，保持圖像主體區域不變形的縮放技術。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種基于顯著性模型的圖像縮放方法。該方法能夠檢測出圖像的顯著性區域，在任意改變圖像大小的同時保持圖像中的主體特征不變。

本發明采用的技術方案為：一種基于顯著性模型的圖像縮放方法，其特征在于實現步驟如下：

(1)對輸入圖像進行預處理，將圖像從RGB色彩空間轉換到CIELAB色彩空間；

(2)采用基于超像素全局對比度的方法計算得到圖像的顯著性區域；

(3)將顯著性檢測的結果與圖像的梯度信息結合得到能量矩陣；

(4)結合能量矩陣，使用線裁剪算法對原始圖像進行縮放，以實現圖像尺寸的調整。

本發明與現有技術相比的優點在于：首先，本發明利用了發明內容中步驟(2)所述的方法，基于超像素全局對比度的方法計算圖像的顯著性區域，該方法能夠將圖像中的像素聚簇為大小幾乎一致的，形狀規整的，能夠緊密貼合物體邊緣的超像素，同時提高了圖像全局對比度的計算效率。其次，本發明的發明內容步驟(3)中將圖像顯著性信息加入圖像縮放技術中可以使得在圖像縮放時保證整個顯著性物體完整性，物體內部幾乎不發生形變，而物體周圍環境的顯著性平穩過渡，可以減少人工痕跡的影響。

附圖說明

圖1本發明的方法流程圖；

圖2超像素分割結果圖；

圖3顯著性檢測結果圖；

圖4任意尺寸縮放結果圖。

具體實施方式

步驟1 對輸入圖像進行預處理，將圖像從RGB色彩空間轉換到CIELAB色彩空間：

步驟1.1 RGB轉換到XYZ

假設r,g,b為像素三個通道，取值范圍均為[0,255]，轉換公式如下：

上面的gamma函數，是用來對圖像進行非線性色調編輯的，目的是提高圖像對比度；

步驟1.2 XYZ轉到CIELAB

下面兩個公式中，L*，a*，b*是最終的LAB色彩空間三個通道的值。X，Y，Z是RGB轉XYZ后計算出來的值，X_n，Y_n，Z_n一般默認是95.047，100.0，108.883；

步驟2 采用基于超像素全局對比度的方法計算得到圖像的顯著性區域；

步驟2.1 基于六邊形簡單線性迭代聚類HSLIC(Hexagonal Simple Linear Iterative Clustering)方法對圖像進行超像素分割。

(1)：初始化聚簇中心,按照六邊形網絡頂點排布,點之間的間隔為其中S是六邊形超像素的邊長。

(2)：在3×3的鄰域內微調聚簇中心,使其移動到梯度最小的位置。

(3)：對于每一個聚簇中心,在圓形鄰域內(半徑為2S)搜尋最為匹配像素,并更新聚簇中心,迭代多次,直到達到較好的聚簇效果。

(4)：按顏色差異最小策略加強超像素的連通性合并為超像素。

步驟2.2同時考慮顏色和空間距離兩個因素，對分割后的圖像基于全局對比度計算得到圖像的顯著性區域。

超像素的全局對比度可以采用如下的公式計算：