[發明專利]一種魚眼圖像的有效區域提取方法

有效

• 申請號: 201910882956.1
• 申請日: 2019-09-18
• 公開（公告）號: CN110610455B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 吳雪剛;杜同心;楊維斌;房斌;楊穎;張金龍
• 申請（專利權）人: 長江師范學院
• 主分類號: G06T3/00
• 分類號: G06T3/00;G06T5/00;G06T7/11
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 黃河

1.一種魚眼圖像的有效區域提取方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：獲取魚眼圖像，對魚眼圖像進行圖像灰度處理，生成灰度魚眼圖像；

S2：通過水平集算法計算灰度魚眼圖像有效區域的圓心坐標(C′_x,C′_y)和半徑R′；

S3：根據灰度魚眼圖像有效區域的圓心坐標(C′_x,C′_y)和半徑R′，計算并提取灰度魚眼圖像的有效區域；

所述步驟S2中包括以下步驟：

S201：從灰度魚眼圖像中隨機獲取圓心坐標(C_x,C_y)和半徑R；然后，建立包含C_x,C_y和R的函數函數表示為：最后，對函數進行歸一化處理；

S202：根據函數采用水平集算法生成對應的目標函數E；

S203：利用梯度下降法優化目標函數E，直到當目標函數E達到最小值時，輸出目標函數E對應的圓心坐標(C′_x,C′_y)和半徑R′。

2.如權利要求1所述的魚眼圖像的有效區域提取方法，其特征在于：所述步驟S201中，歸一化處理函數的公式為：

3.如權利要求2所述的魚眼圖像的有效區域提取方法，其特征在于：所述步驟S202中，所述目標函數E為：式中，J為有效區域像素與無效區域像素各自類內間距最小的優化目標，J表示為：

式中，λ₁為有效區域像素類內間距最小的權重，λ₂為無效區域像素類內間距最小的權重，I為待處理圖像，C₁為有效區域內像素亮度均值，C₂是無效區域內像素均值。

4.如權利要求3所述的魚眼圖像的有效區域提取方法，其特征在于：所述步驟S203中，優化目標函數E是指利用梯度下降法優化目標函數E中的C_x,C_y和R的值，當優化后的C′_x,C′_y和R′的值的變化量分別小于預設的下降閾值時，判斷目標函數E達到最小值，輸出此時的目標函數E對應的圓心坐標(C′_x,C′_y)和半徑R′。

5.如權利要求4所述的魚眼圖像的有效區域提取方法，其特征在于：所述步驟S203中，C′_x,C′_y和R′的值的變化量的下降閾值均為0.3。

6.如權利要求4所述的魚眼圖像的有效區域提取方法，其特征在于：所述步驟S203中，利用梯度下降法優化C_x,C_y和R的值之前，首先計算C_x,C_y和R的偏導函數，計算C_x,C_y,R的偏導函數時，采用如下公式：

1)計算C_x的偏導函數，采用以下公式：

2)計算C_y的偏導函數，采用以下公式：

3)計算R的偏導函數，采用以下公式：

上述公式中，λ₁為有效區域像素類內間距最小的權重，λ₂為無效區域像素類內間距最小的權重，I(x,y)是圖像在坐標x，y處的像素亮度值，C₁為有效區域內像素亮度均值，C₂是無效區域內像素均值。

7.如權利要求6所述的魚眼圖像的有效區域提取方法，其特征在于：所述步驟S203中，利用梯度下降法優化C_x,C_y和R的值時，采用如下公式：

1)優化C_x的值：式中，C′_x為C_x經過優化后的值；

2)優化C_y的值：式中，C′_y為C_y經過優化后的值；

3)優化R的值：式中，R′為R經過優化后的值。