[發明專利]一種基于鄰域結構的背景抑制方法和系統

有效

• 申請號: 201710415948.7
• 申請日: 2017-06-05
• 公開（公告）號: CN107194896B
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發明（設計）人: 左崢嶸;張穎;桑農;胡靜
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06K9/62
• 代理公司: 42201 華中科技大學專利中心
• 代理人: 李智;曹葆青

1.一種基于鄰域結構的背景抑制方法，其特征在于，包括：

(1)選取圖像中的任意一個像素點，得到以像素點為中心的鄰域像素點集合，將鄰域像素點集合劃分為前景像素點子集和背景像素點子集，基于前景像素點子集的前景像素點灰度平均值和背景像素點子集的背景像素點灰度平均值構建像素點的鄰域結構模板；

(2)基于鄰域像素點的灰度值得到結構向量，計算結構向量與鄰域結構模板的相似性度量，將鄰域結構模板分為目標模板和背景模板，利用相似性度量得到像素點為背景點的背景似然值和像素點為目標點的目標似然值；

(3)若目標似然值與背景似然值的比值大于等于閾值，則像素點為目標點，否則，像素點為背景點；

(4)以鄰域像素點集合中背景點的灰度均值作為背景估計值，若像素點為背景點，直接抑制，若像素點為目標點，將目標點的灰度值減去背景估計值進行背景抑制；

所述步驟(2)包括：

(2-1)基于圖像像素點p_i,j處的鄰域像素點的灰度值得到結構向量：

其中，I_i-1,j表示坐標為(i-1,j)的鄰域像素點的灰度值，I_i,j-1表示坐標為(i,j-1)的鄰域像素點的灰度值，I_i,j表示坐標為(i,j)的鄰域像素點的灰度值，I_i+1,j表示坐標為(i+1,j)的鄰域像素點的灰度值，I_i+1,j+1表示坐標為(i+1,j+1)的鄰域像素點的灰度值，I_i-1,j-1表示坐標為(i-1,j-1)的鄰域像素點的灰度值，I_i-1,j+1表示坐標為(i-1,j+1)的鄰域像素點的灰度值，I_i+1,j-1表示坐標為(i+1,j-1)的鄰域像素點的灰度值；

(2-2)計算結構向量與鄰域結構模板的相似性度量p_kl，1≤k≤8，1≤l≤12，

其中，d表示數據維度，為鄰域結構模板的核寬矩陣；

(2-3)將鄰域結構模板分為目標模板和背景模板，利用相似性度量得到像素點為背景點的背景似然值P_b和像素點為目標點的目標似然值P_f，

P_l＝max{p_kl|k＝1,2,...,8}

其中，P_l為像素點與鄰域結構模板的相似性度量，

P1_f表示水平垂直方向的四鄰域像素點與目標模板的相似性度量，P2_f表示對角線方向的四鄰域像素點與目標模板的相似性度量，則有:

P1_f＝max{p_kl|k＝1,2,...,4；l＝8}

P2_f＝max{p_kl|k＝5,6,...,8；l＝8}

則目標似然值P_f為：P_f＝(P1_f+P2_f)/2，為目標模板。

2.如權利要求1所述的一種基于鄰域結構的背景抑制方法，其特征在于，所述鄰域結構模板包括：其中，f表示前景像素點灰度平均值，b表示背景像素點灰度平均值。

3.如權利要求1所述的一種基于鄰域結構的背景抑制方法，其特征在于，所述背景估計值為

其中，card(S_bk)為S_bk中的像素點個數，S_bk表示背景點集合，p_m+i,n+j表示坐標為(m+i,n+j)的鄰域像素點，I_i+m,j+n表示坐標為(m+i,n+j)的鄰域像素點的灰度值。