[發明專利]一種基于前景和背景種子用于顯著目標檢測的超圖優化方法

有效

• 申請號: 201711235811.X
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN108022244B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 張金霞;魏海坤;謝利萍
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06T7/11
• 分類號: G06T7/11;G06T7/136;G06T7/194;G06T7/66;G06T7/90
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 王安琪

1.一種基于前景和背景種子用于顯著目標檢測的超圖優化方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)使用SLIC算法將圖像過分割成超像素，計算各超像素的位置和顏色特征；

(2)將超像素定義為超圖的結點，根據超像素間的全局位置相關性、局部位置相關性和顏色相關性構造概率超圖，用于描述輸入圖像；

(3)基于圖像邊緣超像素和所構造的概率超圖，獲取前景種子和背景種子信息；

(4)提出概率超圖優化框架，融合所構造的概率超圖、前景種子和背景種子信息，檢測出自然場景圖像中的顯著目標。

2.如權利要求1所述的基于前景和背景種子用于顯著目標檢測的超圖優化方法，其特征在于，步驟(1)中，將待處理的圖像使用SLIC方法過分割成300個同質的超像素，為每個超像素提取其空間位置特征和CIELab顏色特征。

3.如權利要求1所述的基于前景和背景種子用于顯著目標檢測的超圖優化方法，其特征在于，步驟(2)具體為：將過分割而成的超像素定義為超圖的結點，根據局部位置相關性基于每個結點v_i構造一條超邊：這條超邊中包含作為質心結點的超像素v_i和與超像素v_i在圖像中共享邊的鄰居結點；根據全局位置相關性基于每個結點v_i構造一條超邊：這條超邊中包含作為質心結點的超像素v_i和每個位于圖像邊緣的超像素；根據顏色相關性基于每個結點v_i構造一條超邊：這條超邊中包含作為質心結點的超像素v_i和與超像素v_i在CIELab顏色空間中歐幾里得距離小于0.15的超像素；一個結點屬于一條超邊的概率定義為這個結點與這條超邊中質心結點的相似度；用一個伴隨矩陣H來存儲超圖中結點和超邊的包含關系：

如果一個結點v_i包含在一條超邊e_k中，那么對應的伴隨關系值H(v_i,e_k)等于這個結點v_i屬于這條超邊e_k的概率；否則，對應的伴隨關系值等于0；

兩個結點間的相似度根據位置和顏色特征進行計算：

在上式中，i和j分別代表兩個結點的序號，SIM(i,j)代表連接兩個結點的相似度，D_s(i,j)和D_c(i,j)分別表示兩個結點之間的空間距離和顏色距離，分別定義為兩個結點空間位置特征和顏色特征的歐幾里得距離，尺度參數σ²是控制距離對相似度影響的一個常數，設置為0.1；

基于伴隨矩陣H和相似度矩陣SIM計算各條超邊的權重：

上式中，v_ek代表超邊e_k中的質心結點；

基于以下公式計算超邊的度：