[發(fā)明專利]一種面向水環(huán)境監(jiān)測的水面顯著性區(qū)域的檢測方法

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• 申請日: 2017-11-21
• 公開（公告）號: CN108009984A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王勇;張旭帆;王典洪;程卓;陳振興;張洋
• 申請（專利權(quán)）人: 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40;G06T5/00;G06T7/10;G06T7/90
• 代理公司: 武漢知產(chǎn)時(shí)代知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42238
• 代理人: 龔春來

1.一種面向水環(huán)境監(jiān)測的水面顯著性區(qū)域的檢測方法，其特征在于，所述檢測方法基于資源有限的無線視頻傳感器節(jié)點(diǎn)，具體包括以下步驟：

S1.對無線視頻傳感器的攝像頭采集的圖像進(jìn)行壓縮感知采樣，得到大小為原圖1/4的重構(gòu)圖像；具體過程為：

S1.1.對無線視頻傳感器的攝像頭采集的圖像按照8×8大小進(jìn)行分塊；

S1.2.生成一個(gè)大小為16×64且滿足0-1分布的隨機(jī)伯努利矩陣Φ；

S1.3.依次將每塊圖像的像素矩陣排列成64×1的列向量x_j，j＝1，2……N，其中N代表此時(shí)圖像的總塊數(shù)；

S1.4.根據(jù)壓縮感知的公式得到每個(gè)圖像塊對應(yīng)的采樣向量y_j：

y_j＝Φ×x_j；

S1.5.將每個(gè)圖像塊對應(yīng)的采樣向量重新排列成4×4大小的像素矩陣；

S1.6.將步驟S1.5得到的所有圖像塊對應(yīng)的像素矩陣進(jìn)行合并，得到最終的重構(gòu)圖像；

S2.將步驟S1得到的重構(gòu)圖像從RGB色彩空間轉(zhuǎn)化到CIELAB色彩空間；

S3.將經(jīng)過步驟S2處理的重構(gòu)圖像進(jìn)行分塊處理,分成大小為4×4且互不重疊的圖像塊A_i，i＝1，2……n，其中n代表此時(shí)的總塊數(shù)；并按照從上到下、從左往右的順序依次指定各個(gè)圖像塊的位置坐標(biāo)信息為(1，1)、(1，2)……(H/4，W/4)，其中H、W分別代表重構(gòu)圖像的行數(shù)和列數(shù)；

S4.對每個(gè)圖像塊A_i，i＝1，2……n，根據(jù)其坐標(biāo)信息，找出一個(gè)以其為中心的對稱的子圖像區(qū)域；通過計(jì)算該圖像塊與對應(yīng)子圖像區(qū)域在CIELAB色彩空間上平均向量的歐式距離，得出該圖像塊的顯著值，以此類推，得到每個(gè)圖像塊的顯著值；具體過程為：

S4.1.求出第i個(gè)圖像塊A_i在CIELAB色彩空間上的平均向量(L_ai，A_ai，B_ai)；

S4.2.根據(jù)圖像塊A_i對應(yīng)的坐標(biāo)信息(x_i，y_i)，找出該圖像塊對應(yīng)的子圖像區(qū)域M_i，M_i的橫坐標(biāo)范圍為(x_i-x₀，x_i+x₀)，縱坐標(biāo)范圍為(y_i-y₀，y_i+y₀)，其中x₀，y₀由如下公式得到：

x₀＝min(x_i,H/4-x_i)

y₀＝min(y_i,W/4-y_i)；

S4.3.求出該子圖像區(qū)域M_i在CIELAB色彩空間上的平均向量(L_ui，A_ui，B_ui)；

S4.4.計(jì)算該圖像塊與對應(yīng)子圖像區(qū)域在CIELAB色彩空間上平均向量的歐式距離，計(jì)算公式如下：

即每個(gè)圖像塊的顯著值；

S5.將每個(gè)圖像塊的顯著值賦給其中包含的像素點(diǎn)，并進(jìn)行歸一化處理；

S6.對步驟S5得到的顯著圖進(jìn)行最近鄰插值處理，得到和原始圖一樣大小的最終顯著圖。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向水環(huán)境監(jiān)測的水面顯著性區(qū)域的檢測方法，其特征在于，所述步驟S2中，重構(gòu)圖像從RGB色彩空間轉(zhuǎn)化到CIELAB色彩空間的具體方法為：

S2.1.對重構(gòu)圖像中的每個(gè)像素點(diǎn)，先利用Gamma函數(shù)對RGB色彩空間的三個(gè)色彩通道值進(jìn)行校正，Gamma函數(shù)對應(yīng)公式如下：

S.2.2.對校正后的RGB色彩空間的三個(gè)色彩通道值利用如下公式得到XYZ色彩模型：

S2.3.將步驟S2.2生成的XYZ進(jìn)行歸一化處理，得到對應(yīng)的三個(gè)色彩通道值，即X_norm，Y_norm，Z_norm；

S2.4.通過下述公式得到各像素點(diǎn)對應(yīng)的CIELAB色彩通道值：

L＝116*f(Y_norm)-16

A＝500*(f(X_norm)-f(Y_norm))

B＝200*(f(Y_norm)-f(Z_norm))

其中，f是一個(gè)類似Gamma函數(shù)的校正函數(shù)，具體公式如下：

即得到CIELAB色彩空間。