[發明專利]分割圖像的方法、裝置、計算機可讀存儲介質和終端設備在審

申請號：	201711056168.4	申請日：	2017-11-01
公開（公告）號：	CN107945186A	公開（公告）日：	2018-04-20
發明（設計）人：	梁國遠;王韻陶;高明慧;武臻;王燦;吳新宇;馮亞春;馮偉	申請（專利權）人：	深圳先進技術研究院
主分類號：	G06T7/11	分類號：	G06T7/11;G06T7/136
代理公司：	深圳市恒申知識產權事務所(普通合伙)44312	代理人：	王利彬
地址：	518000 廣東省深圳市***	國省代碼：	廣東;44
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摘要：
搜索關鍵詞：	分割圖像方法裝置計算機可讀存儲介質終端設備
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【說明書】：

技術領域

本發明屬于圖像處理領域，尤其涉及一種分割圖像的方法、裝置、計算機可讀存儲介質和終端設備。

背景技術

圖像分割技術是圖像處理、視覺分析和理解任務的重要步驟之一，而閾值分割方法因為其簡單和高效的特性，被廣泛應用于醫學圖像分割、工業視覺檢測和文本圖像二值化等領域。然而，由于采集設備的限制和環境的影響，會產生模糊和帶噪聲的圖像，而對于這一類圖像，自動選擇準確和魯棒性的閾值仍然是具有挑戰性的工作。

過去的幾十年里，許多學者提出了不同的自適應閾值選擇方法，包括全局最優閾值法和局部閾值方法兩個大類。Otsu的方法是自動閾值分割領域最為經典的方法之一，其工作原理是通過最小化類內方差來選擇最優閾值，然而，對于圖像直方圖上兩個方差相差較大的波峰的情況，Otsu的方法所選擇的閾值將會偏向方差較大的波峰方向。究其原因，Otsu的方法只用了圖像像素的統計信息，而忽視了對圖像中空間信息的考慮。為了將一幅圖像的空間信息和統計信息進行融合，又提出了一種所謂最小化基于類不確定性和區域均勻性的能量函數(MHUE)法，該方法通過最小化由類不確定性和區域均勻性共同構成的能量函數，來選擇最優閾值。對于CT、MRI等模糊的圖像，相比其他閾值分割方法，MHUE法有著無可比擬的優勢。受MHUE法的啟發，一種新的方法是利用圖像灰度梯度信息，與類不確定性理論共同構建了新的能量函數，最優閾值的搜索空間由一維變換到二維，該方法可以有效解決模糊醫學影響的多閾值分割問題。

以上是全局閾值分割的方法。然而，對于噪聲度極高的圖像和在不均勻光照下采集到的圖像，全局閾值方法往往難以達到較好的分割效果。此時，局部閾值分割方法將成為一種有效的方式。Niblack通過計算局部鄰域的均值和方差來獲得局部閾值，這種方法在某些特定的問題上取得了比全局閾值分割更好的分割結果。為了解決不均勻光照下的文本圖像的二值化問題，又有人提出了一種基于像素鄰域的方法，該方法利用不同的分割準則，將一幅圖像分為幾個不同的類別，進而產生多個閾值。基于Otsu的方法，一種新的方法是采用迭代方法去解決三類閾值分個問題，但不同的是，該方法在多個子區域內搜索閾值，而不是把整幅圖像當作一個區域去處理。同樣基于Otsu的方法，一種新的方法是采用模擬退火法去搜索每個子圖像的閾值，這些子圖像保存在二叉樹的數據結構之中。另一種方法是利用多方向的灰度波動變換將圖像映射到新的灰度空間中，再利用Otsu的方法進行分割。這種方法對于在不均勻光照下采集的圖像具有很好的分割效果。但該方法對噪聲較為敏感，魯棒性較差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種分割圖像的方法、裝置、計算機可讀存儲介質和終端設備，以增強模糊且帶有噪聲的圖像分割的魯棒性。

本發明第一方面提供一種分割圖像的方法，所述方法包括：

將經過高斯平滑后的待分割圖像進行局部灰度映射處理，以獲取第一圖像；

對所述第一圖像進行均值濾波，以獲取第二圖像；

根據像素灰度的類不確定性和區域穩定性，構造能量函數E(t)并求取使得所述能量函數E(t)的值最小時對應的閾值t_optimum；

以所述閾值t_optimum為分割閾值對所述待分割圖像進行分割。

本發明第二方面提供一種分割圖像的裝置，所述裝置包括：

映射模塊，用于將經過高斯平滑后的待分割圖像進行局部灰度映射處理，以獲取第一圖像；

濾波模塊，用于對所述第一圖像進行均值濾波，以獲取第二圖像；

構造模塊，用于根據像素灰度的類不確定性和區域穩定性，構造能量函數E(t)并求取使得所述能量函數E(t)的值最小時對應的閾值t_optimum；

分割模塊，用于以所述閾值t_optimum為分割閾值對所述待分割圖像進行分割。