[發明專利]使用馬爾可夫隨機場優化來產生分割圖像

在審

• 申請號: 201711443915.X
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108269266A
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: E·梅爾
• 申請（專利權）人: 達索系統公司
• 主分類號: G06T7/143
• 分類號: G06T7/143;G06T7/11;G06T7/50;G06K9/62
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 劉瑜;王英

1.一種產生場景的分割圖像的計算機實現的方法，所述分割圖像包括像素，所述像素的每一個被分配給片段的集合中的相應一個片段，所述方法包括：

提供所述場景的多個圖像，每個圖像對應于物理信號的相應采集，所述多個圖像包括對應于不同物理信號的至少兩個圖像；以及

通過確定使包括節點和邊的馬爾可夫隨機場(MRF)圖上定義的能量最小化的標簽的分布來基于所述多個圖像生成所述分割圖像，每個節點對應于相應像素并且與相應標簽相關聯，每個邊對應于具有低于預定閾值的距離的相應像素對，所述標簽對應于像素到所述片段的集合中的相應一個片段的所有不同分配，所述能量包括平滑項，所述平滑項懲罰與邊對應的像素對到不同片段的分配，針對任何給定對的所述懲罰隨著所述給定對的像素之間的距離的增加而減小，針對所述給定對的所述懲罰進一步隨著與所述給定對的像素對應的物理信號矢量之間的差異增加而減小。

2.如權利要求1所述的方法，其中，標記為S的平滑項具有以下類型

其中：

m和n是像素索引，

C是所述馬爾可夫隨機場圖的邊的集合，

l_m是與像素m關聯的標簽，而l_n是與像素n關聯的標簽，

是指示函數，所述指示函數當標簽l_m和l_n不同時等于1，而在其它情況下等于0，

dist(m,n)^-1是像素m和像素n之間的距離的倒數，

x_m是對應于像素m的相應物理信號矢量，而x_n是對應于像素n的相應物理信號矢量，

‖x_m-x_n‖是物理信號矢量x_m與物理信號矢量x_n之間的距離，并且

pen()是遞減函數。

3.如權利要求2所述的方法，其中，pen()具有exp(-β‖x_m-x_n‖)類型，其中，β是正數。

4.如權利要求1、2或3所述的方法，其中，所述能量還包括數據項，所述數據項對像素中的每個像素到任何片段的分配進行懲罰，所述懲罰是針對每個像素基于相應概率分布的，所述相應概率分布針對所述片段的集合中的每一個片段提供該像素與其他像素無關地屬于該片段的相應概率，針對任何給定像素的懲罰隨著由相應于所述給定像素的概率分布提供的概率降低而增加，所述概率分布是基于像素的聚類而被學習出的。

5.如權利要求4所述的方法，其中，所述數據項具有以下類型：

其中：

n是像素索引，

l_n是像素n的標簽，并且

P(l_n)是針對與標簽l_n對應的片段由相應于像素n的概率分布提供的概率。

6.如權利要求4或5所述的方法，其中，所述方法經由譜聚類、隨后是片段融合的迭代來執行所述聚類，所述迭代結束時達到的片段的數目對應于所述標簽。

7.如權利要求4、5或6所述的方法，其中，所述概率分布形成高斯混合。

8.如權利要求7所述的方法，其中，所述高斯混合是通過期望最大化算法而被學習出的。

9.如權利要求4-8中的任一項所述的方法，其中，所述能量具有E(l)＝U(l)+λS(l)的類型，其中，λ是重要性因子，而l是標簽的分布。

10.一種包括用于執行根據權利要求1-9中的任一項所述的方法的指令的計算機程序。

11.一種其上記錄有根據權利要求10所述的計算機程序的數據存儲介質。

12.一種包括耦合到存儲器的處理器的系統，所述存儲器上記錄有根據權利要求10所述的計算機程序。