[發明專利]一種背景檢測的圖像分割方法與裝置

在審

• 申請號: 201910596706.1
• 申請日: 2019-07-02
• 公開（公告）號: CN110415251A
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 謝宏威;周聰;陳從桂;謝德芳;楊成龍
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: G06T7/10
• 分類號: G06T7/10;G06T7/11;G06T7/136;G06T7/194;G06T5/50
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文;麥小嬋

本發明公開了一種基于背景檢測的圖像分割方法。所述方法包括：獲取X光拍攝的N張硅片圖像；分別將N張硅片圖像進行彩色圖像分割并從中篩選出對比度最大的單通道圖像，進一步灰度化，得到N張第一目標圖像；對N張第一目標圖像進行全局閾值處理，進一步孔洞填充直至像素內沒有縫隙，得到N張第二目標圖像；根據設定的像素鄰接關系，構建N張第二目標圖像的連通域，進一步利用硅片的面積特征篩選出硅片區域，得到N張第三目標圖像；對N張第三目標圖像進行形態學開運算并縮減其定義域至設定的定義域，摳圖處理后得到N張目標圖像。本發明通過對原始圖像進行系列處理，使得在確保圖像質量的前提下減少特征數量，實現快速從原始圖像中分割目標圖像。

技術領域

本發明涉及機器視覺檢測領域，尤其涉及一種背景檢測的圖像分割方法與裝置。

背景技術

圖像分割是指將圖像提取出感興趣區域的技術和過程。其中，典型的圖像分割方法有閾值法、邊緣檢測法、區域法、聚類法和結合特定理論的圖像分割方法，但是在針對不同圖像時這些方法總存在一些不足。

例如：閾值算法是最經典和常用的方法，優點是實現簡單，運算速度快。結合閾值算法的圖像分割方法也很多，但是難以處理包含多個前景物體的情況；目前的邊緣檢測法還不能很好地檢測圖像前景的邊緣并使其存在連續性，邊緣存在于背景和目標之間，依賴于邊緣算子，故很難用于圖像分割；區域法主要有區域生長法和分裂合并法，分裂合并法被認為是一種很有發展前景的分割方法，該方法對復雜圖像的分割效果較好，但算法較復雜，計算量大，分裂還可能破壞區域的邊界；聚類法將圖像分割當作一個聚類問題，聚類算法被廣泛應用于圖像分割，但需事先指定聚類數量、區域大小和區域同質標準。

因此，基于圖像背景各點像素可能具有較大的差距性的情況下，很難直接使用閾值法去區分某一點是否屬于背景像素，進而影響圖像分割的準確性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種基于背景檢測的圖像分割方法，通過對原始圖像進行系列處理，使得在確保圖像質量的前提下減少特征數量，實現快速從原始圖像中分割目標圖像，便于工作人員針對目標圖像進行檢測。

為了解決上述技術問題，本發明提出了一種基于背景檢測的圖像分割方法，包括：獲取X光拍攝的N張硅片圖像，其中，N為大于1的整數；分別將所述N張硅片圖像進行彩色圖像分割，并從中篩選出對比度最大的單通道圖像，進一步灰度化，得到N張第一目標圖像；對所述N張第一目標圖像進行全局閾值處理，進一步孔洞填充直至像素內沒有縫隙，得到N張第二目標圖像；根據設定的像素鄰接關系，構建所述N張第二目標圖像的連通域，進一步利用硅片的面積特征篩選出硅片區域，得到N張第三目標圖像；對所述N張第三目標圖像進行形態學開運算，并縮減其定義域至設定的定義域，摳圖處理后得到N張目標圖像。

進一步地，在所述獲取X光拍攝的N張硅片圖像之前，還包括：對相機進行標定；具體的，初步調整相機的垂直高度和焦距，使其拍攝出恰好能夠清晰看到硅片四個倒角柵線的圖像；繼續調整相機的垂直高度和焦距，使其拍攝出恰好能夠清晰看到標定板上的所有圓點的圖像。

進一步地，所述硅片的規格均為150mm×150mm或156mm×156mm，所述標定板的規格為170mm×170mm。

進一步地，所述N張硅片圖像為N臺相機分別在同一時刻捕獲得到的硅片圖像，其中，所述N臺相機中的每臺相機捕獲一張硅片圖像；或者，所述N張硅片圖像為同一臺相機在不同時刻捕獲得到的硅片圖像。

進一步地，在所述全局閾值處理過程中，設定像素灰度值的上限和下限分別為8和140；在孔洞填充過程中，采用孔洞周邊特征對孔洞進行填充，且不改變區域的個數。