[發(fā)明專(zhuān)利]一種圖像閾值分割方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910359815.1
• 申請(qǐng)日: 2019-04-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110097566B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-10-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 霍星;李召良;陳勁松;唐榮林;邵堃;張飛;賀占武
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06T7/136
• 分類(lèi)號(hào): G06T7/136
• 代理公司: 合肥市浩智運(yùn)專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 34124
• 代理人: 丁瑞瑞

本發(fā)明公開(kāi)了一種圖像閾值分割方法及裝置，所述方法包括：獲取待分割圖像中目標(biāo)區(qū)域的先驗(yàn)概率和待分割圖像中背景區(qū)域的先驗(yàn)概率；根據(jù)目標(biāo)區(qū)域的先驗(yàn)概率、背景區(qū)域的先驗(yàn)概率以及預(yù)設(shè)的閾值選取函數(shù)，利用NBAS算法計(jì)算最佳閾值；以最佳閾值為邊界，定義分割后的圖像。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：對(duì)背景復(fù)雜和噪聲較強(qiáng)的圖像分割效果較好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像處理及模式識(shí)別領(lǐng)域，更具體涉及一種圖像閾值分割方法及裝置。

背景技術(shù)

圖像分割就是把圖像分成若干個(gè)特定的、具有獨(dú)特性質(zhì)的區(qū)域并提出感興趣目標(biāo)的技術(shù)和過(guò)程。它是由圖像處理到圖像分析的關(guān)鍵步驟。現(xiàn)有的圖像分割方法主要分以下幾類(lèi)：基于閾值的分割方法、基于區(qū)域的分割方法、基于邊緣的分割方法以及基于特定理論的分割方法等。從數(shù)學(xué)角度來(lái)看，圖像分割是將數(shù)字圖像劃分成互不相交的區(qū)域的過(guò)程。圖像分割的過(guò)程也是一個(gè)標(biāo)記過(guò)程，即把屬于同一區(qū)域的像索賦予相同的編號(hào)。

現(xiàn)有的圖像分割算法對(duì)背景復(fù)雜和噪聲較強(qiáng)的圖像分割效果較差，且用于優(yōu)化圖像閾值分割函數(shù)的優(yōu)化算法易陷入局部最優(yōu)，而且算法尋優(yōu)個(gè)體數(shù)多，設(shè)計(jì)復(fù)雜度高，導(dǎo)致計(jì)算量大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于現(xiàn)有技術(shù)的圖像分割算法對(duì)背景復(fù)雜和噪聲較強(qiáng)的圖像分割效果較差的問(wèn)題。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問(wèn)題的：一種圖像閾值分割方法，所述方法包括：

步驟一：獲取待分割圖像中目標(biāo)區(qū)域的先驗(yàn)概率和待分割圖像中背景區(qū)域的先驗(yàn)概率；

步驟二：根據(jù)目標(biāo)區(qū)域的先驗(yàn)概率、背景區(qū)域的先驗(yàn)概率以及預(yù)設(shè)的閾值選取函數(shù)，利用NBAS算法計(jì)算最佳閾值；

步驟三：以最佳閾值為邊界，獲取分割后的圖像。

優(yōu)選的，所述步驟一，包括：

利用公式計(jì)算待分割圖像的聯(lián)合概率，其中，

(i,j)為像素點(diǎn)的灰度級(jí)i與該像素點(diǎn)的鄰近像素點(diǎn)平均灰度級(jí)j組成的二元組；n(i,j)為二元組的個(gè)數(shù)；M待分割圖像在橫軸上的像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)；N為待分割圖像在縱軸上的像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)；

利用公式獲取所述目標(biāo)區(qū)域的先驗(yàn)概率，其中，

O為目標(biāo)區(qū)域，(t,s)為二維閾值向量；P_O(t,s)為目標(biāo)區(qū)域的先驗(yàn)概率；i為像素灰度級(jí)，j為鄰域平均灰度級(jí)；

利用公式獲取所述背景區(qū)域的先驗(yàn)概率，其中，

B為背景區(qū)域，P_B(t,s)為背景區(qū)域的先驗(yàn)概率；L為待分割圖像的灰度級(jí)數(shù)，j為鄰域平均灰度級(jí)。

優(yōu)選的，所述步驟二包括：

利用閾值選取函數(shù)S(t,s)＝S_k(O)K(B)+S_k(B)K(O)求取閾值，并將所求取的閾值中的最大值作為最優(yōu)值；其中，

k為可調(diào)參數(shù)，且k∈(0,1)；S_k(O)、K(B)、S_k(B)及K(O)為中間項(xiàng)；

且，

其中，P_O為P_O(t,s)的簡(jiǎn)寫(xiě)；

其中P_B為P_B(t,s)的簡(jiǎn)寫(xiě)；

利用公式獲取最佳閾值向量，其中，