[發明專利]一種快速定位圖像中合適矩形背景區域的方法

有效

• 申請號: 201710346750.8
• 申請日: 2017-05-17
• 公開（公告）號: CN107220979B
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 姜楠;李慧;王赫;董璇
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G06T7/11
• 分類號: G06T7/11;G06T7/13;G06T7/155;G06T7/194
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

本發明公開一種快速定位圖像中合適矩形背景區域方法，包括：步驟一、讀入數字圖像，并將數字圖像轉換成二值圖像；步驟二、使用圖像分割的方法，在分割窗口大于等于嵌入圖像大小的前提條件下，對圖像進行進行循環的分割，取分割窗口中包含白點最少的區域作為新的分割窗口繼續分割，直到得到的分割窗口包含的白點數最少且不能再繼續分割，此時定位該分割窗口；步驟三：在步驟二中定位到的分割窗口中使用嵌入圖像大小的矩形窗口作為滑動窗口進行滑動窗口搜索，直到某一位置的白點數為0就將該區域作為最終的區域，或者沒有白點數為0的區域，就將白點數最少的區域作為最后的區域，如此就找到了合適的新圖象嵌入區域。

技術領域

本發明屬于計算機圖像處理領域，尤其涉及一種能快速定位圖像中一塊用于嵌入新圖像的合適的矩形背景區域的方法。

背景技術

科技的發展促進了數字圖像的廣泛應用，現在已經可以很方便的獲取數字圖像，并在圖像中嵌入新的圖像，如二維碼等，從而完成對數字圖像的修改。然而，要想使嵌入的新的圖像信息能夠不掩蓋圖像載體本身包含的重要信息，就需要一種方法來定位載體本身的背景區域，并在背景區域中選擇一塊合適的區域，用于嵌入新的圖像信息。

目前，數字圖像中背景區域的定位研究仍處于初期階段，大部分的研究工作是數字圖像中的物體檢測，并且在這方面取得了巨大的進步。1998年Itti提出了一種經典的顯著圖(Saliency Map)的方法，主要思想就是根據圖像底層的視覺信息，給出圖像的視覺顯著區域。也有專家提出了一種物體檢測的分割圖算法(SM)，SM是研究如何給任意形狀的物體定位，并且使用緊致的邊界將物體標定出來。傳統的物體定位方法是滑動窗口搜索方法(Sliding Window Search)，是使用固定大小的窗口在圖片上均勻的滑動，通過每個位置時，將此時窗口內的特征代入實現訓練的分類器中進行測試，在整個過程中與分類器最高響應的那個窗口位置則被視為物體的位置。以上均是圖像中物體的檢測方法，我們需要根據檢測到的物體區域再去定位背景區域，最后雖然實現了背景區域的定位，但找到的背景區域仍然是分散分布于原載體圖像中，而不是一塊已經確定了位置的合適的區域，要想實現合適位置的定位，還需要繼續對分散的圖片背景區域進行定位處理，提高了工作的復雜度，同時大大降低了我們工作的速度以及服務的效率與質量。

發明內容

本發明的目的在于提出一種快速定位圖像中一塊合適的矩形背景區域的方法，從而能夠將新的圖像信息，如二維碼，嵌入原載體圖片的合適位置，而不掩蓋原圖片包含的重要信息。本發明定位速度快，定位準確率高，解決了一直以來只能在嵌入新圖象與破壞原始圖像完整性中選擇其一的問題。

為實現上述目的，本發明采用如下的技術方案：

一種快速定位圖像中合適矩形背景區域方法，包括以下步驟：

步驟一、讀入數字圖像，并將數字圖像轉換成二值圖像；

步驟二、使用圖像分割的方法，在分割窗口(第一次將原始圖像作為分割窗口)大于等于嵌入圖像大小的前提條件下，對圖像進行循環的分割，取分割窗口中包含白點最少的區域作為新的分割窗口繼續分割，直到得到的分割窗口包含的白點數最少且不能再繼續分割(此時，載入圖像的長寬的2倍都分別大于分割窗口的長寬)，此時定位該分割窗口；

步驟三：在步驟二中定位到的分割窗口中使用嵌入圖像大小的矩形窗口作為滑動窗口進行滑動窗口搜索，直到某一位置的白點數為0就將該區域作為最終的區域，或者沒有白點數為0的區域，就將白點數最少的區域作為最后的區域，如此就找到了合適的新圖象嵌入區域。

作為優選，步驟一具體包括：

步驟1.1、把數字圖像轉換成灰度級圖像；

步驟1.2、二值化處理，對灰度級圖像進行邊緣檢測，如使用Sobel邊緣檢測器進行邊緣檢測，來將灰度級圖像I轉化為二值圖像BW，檢測到邊緣的位置其值為對應于白色的值“1”，其他位置其值為對應于黑色的值“0”。