[發明專利]一種基于低秩表示的復雜背景圖像顯著性檢測方法

在審

• 申請號: 201810363359.3
• 申請日: 2018-04-21
• 公開（公告）號: CN108734174A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 于純妍;宋梅萍;岑鹍;王春陽;張建祎
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: G06K9/46
• 分類號: G06K9/46
• 代理公司: 大連至誠專利代理事務所(特殊普通合伙) 21242
• 代理人: 楊威;涂文詩

1.一種基于低秩表示的復雜背景圖像顯著性檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：利用超像素分割方法對輸入圖像進行分割，分割后的輸入圖像由n塊不重疊的超像素P＝{P₁,P₂,…,P_n}組成，對分割后的輸入圖像進行特征提取得到特征矩陣F；

步驟S2：構建分割后的輸入圖像的圖結構G，并通過譜聚類方法獲得圖結構G的稀疏子圖N；

步驟S3：定義并求解SDSC低秩模型，通過權重的形式將先驗知識融入到SDSC低秩模型中，SDSC低秩模型為：

步驟S4：利用步驟S3中計算得到的稀疏矩陣S計算各個超像素的顯著值：

Sal(P_j)＝||S_j||₁

在以上步驟中，n為輸入圖像超像素的個數，L為低秩矩陣，S為稀疏矩陣，N_i表示稀疏子圖N中的第i塊稀疏子圖塊，是矩陣S的子矩陣，與稀疏子圖塊N_i相對應，ω_i代表稀疏子圖塊N_i是顯著目標的先驗概率，α為模型參數，為矩陣核范數，為p范數，1≤p<∞。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S1中，對輸入圖像進行特征提取包括提取包括RGB顏色、飽和度與色度的顏色特征；利用Gabor filter濾波器對3通道的4個方向提取紋理特征；利用Steerable pyramids濾波器對3通道的4個方向進行濾波，提取邊緣特征。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S3中，ω_i先驗知識包括位置先驗、顏色先驗和背景先驗。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S3中，對于第j個超像素P_j，其先驗知識為τ_j∈[0,1]，代表著超像素P_j是顯著目標的概率是τ_j，則稀疏子圖塊N_i的先驗概率為：

ω_i＝1-max({τ_j:P_j∈N_i})。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S3中，求解SDSC低秩模型的方法為交替方向乘子法，包括以下步驟：

步驟S31：輸入參數，包括特征矩陣F、模型參數α、稀疏子圖N以及稀疏子圖塊N_i的先驗概率ω_i；

步驟S32：初始化計算，定義循環變量k＝0，過程參數L⁰＝0，S⁰＝0，Y⁰＝0，μ⁰＝0.1，μ^max＝10¹⁰，ρ＝1.1，收斂判據ε；

步驟S33：如果||F-L^k-S^k||_p>ε，則進入步驟S34，否則進入步驟S35；

步驟S34：依次進行以下計算：

L^k+1＝argmin_LL(L,S^k,Y^k,μ^k)

S^k+1＝argmin_SL(L^k+1,S,Y^k,μ^k)

Y^k+1＝Y^k+μ^k(F-L^k+1-S^k+1)

μ^k+1＝min(μ^k,ρμ^k)

k＝k+1

完成計算后返回步驟S33；

步驟S35：當前的L^k，S^k為計算結果。