[發明專利]一種改進的基于最大類間方差法的紅外圖像分割方法

有效

• 申請號: 201710599161.0
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN107610144B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 張勛;時延利;張宏瀚;嚴浙平;徐健;陳濤;周佳加
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G06T7/136
• 分類號: G06T7/136;G06T7/11
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種改進的基于最大類間方差法的紅外圖像分割方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)獲取紅外圖像；

(2)計算整幅圖像的平均灰度值u；

所述的步驟(2)包括：

(2.1)用f(x,y)來表示紅外圖像I_M×N在(x,y)位置處的灰度值，圖像為灰度圖像，其灰度級L＝256，則f(x,y)∈[0,L-1]，如果將處在同一灰度級i的像素個數計為f_i，那么灰度級為i的像素的出現概率為：其中i＝0,1,...,255，且

(2.2)整幅圖像的平均灰度值u為：

(3)設置分割閾值t初始值為1；

(4)將f(x,y)小于閾值t的像素歸為背景部分為C0,反之歸為目標部分C1，背景部分C0的灰度級范圍是0～t-1，目標部分C1的灰度級范圍是t～L-1，其中L為灰度級；

(5)分別計算背景部分C0和目標部分C1的概率、平均灰度值、類間方差和像素個數；

所述的步驟(5)包括：

(5.1)背景部分C0出現概率w₀為：目標部分C1出現概率w₁為其中ω₀+ω₁＝1；

(5.2)背景部分C0圖像平均灰度值u₀為：目標部分C1圖像平均灰度值u₁為：

(5.3)令δ²(k)＝(ω₀(μ-μ₀)+ω₁(μ-μ₁))*(ν₁-ν₀)*(cnt0-cnt1)/(ν₁+ν₀)中的k從0～L-1變化，得到k在不同取值下對應的類間方差δ²(k)，得到使類間方差δ²(k)能夠取得最大值的k；其中w₀為背景部分C0的概率，w₁為目標部分C1的概率，u₀為背景部分C0的平均灰度值，u₁為目標部分C1的平均灰度值，ν₀為背景部分C0的類內方差，ν₁為目標部分C1的類內方差，cnt0為背景部分C0中像素的個數，cnt1為目標部分C1中像素的個數；

(5.4)背景部分C0的灰度級范圍是0～t-1，對應像素為{f(x,y)＜t}；目標部分C1的灰度級范圍是t～L-1，對應像素為{f(x,y)≥t}；

(6)若t＜L，令t＝t+1，繼續步驟(4)；

(7)若t≥L，在求取到的所有δ²中，找到其中的最大值與該最大值對應的k，令t＝k-5；

(8)得到最終的分割閾值t后，根據二值化算法對紅外圖像進行分割。

2.根據權利要求1所述的一種改進的基于最大類間方差法的紅外圖像分割方法，其特征在于:所述的步驟(9)為：將紅外圖像f(x,y)分割處理后得到的二值圖像記作g(x,y)，紅外圖像二值化算法如下式所示：