[發明專利]基于圖像的空氣質量等級檢測方法

有效

• 申請號: 201711389016.6
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN108052980B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 陳強;楊本芊
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G01N21/85;G06T3/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 馬魯晉

1.一種基于圖像的空氣質量等級檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、將收集的原始圖像集從RGB空間轉換到Lab空間；

步驟2、提取圖像L通道的空間域局部信息熵；

步驟3、對轉換成Lab空間的圖像做分塊DCT變換；

步驟4、對步驟3得到的分塊DCT變換后圖像進行頻域局部信息熵提?。?/p>

步驟5、分別對步驟2和步驟4中得到的局部信息熵進行均值計算和斜率擬合處理，得到對應的均值和斜率；

步驟6、對收集的原始圖像集進行2倍下采樣操作，并將下采樣后的圖像集從RGB空間轉換到Lab空間，之后重復步驟2至步驟5的操作，得到相應的均值和斜率；

步驟7、對收集的原始圖像集進行4倍下采樣操作，并將下采樣后的圖像集從RGB空間轉換到Lab空間，之后重復步驟2至步驟5的操作，得到相應的均值和斜率；

步驟8、將步驟5、步驟6和步驟7中提取的均值和斜率特征及其對應的空氣質量等級標簽同時輸入到SVM分類器建模得到空氣質量檢測模型；

步驟9、用步驟8得到的模型對空氣質量等級進行檢測。

2.根據權利要求1所述的基于圖像的空氣質量等級檢測方法，其特征在于，步驟1中將收集的原始圖像集從RGB空間轉換到Lab空間，具體為：

步驟1-1、將圖像從RGB空間轉換到XYZ空間，轉換公式為：

其中，R、G、B分別代表圖像的R通道、G通道、B通道，X、Y、Z分別表示圖像的X通道、Y通道、Z通道；

步驟1-2、將圖像從XYZ空間轉換到Lab空間，轉換公式為：

L＝116f(Y/100)-16

a＝500[f(X/95.047)-f(Y/100)]

b＝200[f(Y/100)-f(Z/108.883)]

其中，t表示X、Y或Z通道，f(t)是從XYZ空間到Lab空間的轉換函數，L、a、b分別表示圖像的L通道、a通道、b通道。

3.根據權利要求1所述的基于圖像的空氣質量等級檢測方法，其特征在于，步驟2中提取圖像L通道的空間域局部信息熵具體為：

步驟2-1：對圖像L通道做分塊處理，局部塊大小為8*8；

步驟2-2：計算L通道局部塊的信息熵，信息熵的計算公式為：

E＝-∑_xp(x)log₂p(x)

其中，x指的是L通道局部塊內像素的值，p(x)指的是L通道局部塊內像素值為x的概率，E指的是局部塊信息熵值；

步驟2-3：將L通道所有空間域局部信息熵按照信息熵大小進行排序，表示為：

其中，n是空間域L通道局部塊個數，指的L通道n個局部塊的空間域信息熵且S_sl代表排序后的空間域L通道局部信息熵集合。

4.根據權利要求1所述的基于圖像的空氣質量等級檢測方法，其特征在于，步驟3對轉換成Lab空間的圖像做分塊DCT變換具體為：

對圖像L、a、b通道分別做局部塊DCT變換，DCT變換的計算公式為：

其中，f(i,j)是空間域L、a、b通道局部塊內坐標為(i,j)的像素值，局部塊大小是N*N，取8*8，(u,v)是L、a、b通道局部塊DCT變換后像素點的坐標，F(u，v)指的是L、a、b通道局部塊DCT變換后得到的DCT系數。