[發明專利]一種基于差分信息統計的紅外圖像分割方法、裝置及設備

有效

• 申請號: 201911398254.2
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN111062954B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 李毅;張強;李焱;曹立華
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G06T7/11
• 分類號: G06T7/11;G06T7/136;G06T7/194
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王曉坤

1.一種基于差分信息統計的紅外圖像分割方法，其特征在于，包括：

S1：計算待分割紅外圖像各個像元四鄰域的像素灰度差值，得到所述各個像元四鄰域的差分值；

S2：排除所述各個像元四鄰域的差分值中小于當前差分閾值的無效差分值，依據所述各個像元四鄰域的有效差分值個數，對所述各個像元對應直方圖索引項進行累加，得到所述待分割紅外圖像的二維差分統計直方圖；其中，所述當前差分閾值大于所述待分割紅外圖像的最小灰度值且小于所述待分割紅外圖像的最大灰度值；

S3：利用大津算法分別對所述待分割紅外圖像的灰度直方圖和所述二維差分統計直方圖進行背景分割，得到所述灰度直方圖的背景區域與所述二維差分統計直方圖的背景區域；

S4：判斷所述二維差分統計直方圖的背景區域面積是否小于等于所述灰度直方圖的背景區域面積；

S5：若所述二維差分統計直方圖的背景區域面積大于所述灰度直方圖的背景區域面積，則將所述當前差分閾值增加預設大小后，得到更新后的當前差分閾值；

S6：循環執行步驟S2至S5，直至所述二維差分統計直方圖的背景區域面積小于等于所述灰度直方圖的背景區域面積，將所述當前差分閾值設置為目標差分閾值；

S7：利用所述目標差分閾值對所述待分割紅外圖像進行分割，得到所述待分割紅外圖像的前景區域與背景區域；

其中，所述利用大津算法分別對所述待分割紅外圖像的灰度直方圖和所述二維差分統計直方圖進行背景分割，得到所述灰度直方圖的背景區域與所述二維差分統計直方圖的背景區域包括：利用大津算法對所述灰度直方圖進行背景分割，得到所述灰度直方圖的前景區域與背景區域；利用大津算法對所述二維差分統計直方圖進行背景分割，得到所述二維差分統計直方圖的前景區域與背景區域。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用大津算法對所述灰度直方圖進行背景分割，得到所述灰度直方圖的前景區域與背景區域包括：

檢測所述灰度直方圖的低谷點m_0i，將所述灰度直方圖分割為m_0i-1個區間，計算各區間灰度密度矩陣Λ_0i；

依據大津算法建立目標優化方程，利用所述目標優化方程獲取所述各區間灰度密度矩陣Λ_0i中標準差最大的灰度密度矩陣，作為灰度密度矩陣閾值

若當前區間灰度密度矩陣大于所述灰度密度矩陣閾值則判定當前區間為所述灰度直方圖的背景區域；

若所述當前區間灰度密度矩陣小于等于所述灰度密度矩陣閾值則判定所述當前區間為所述灰度直方圖的前景區域。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用大津算法對所述二維差分統計直方圖進行背景分割，得到所述二維差分統計直方圖的前景區域與背景區域包括：

檢測所述二維差分統計直方圖的低谷點m_ii，將所述二維差分統計直方圖分割為m_ii-1個區間，計算各區間灰度密度矩陣Λ_i；

依據大津算法建立目標優化方程，利用所述目標優化方程獲取所述各區間灰度密度矩陣Λ_i中標準差最大的灰度密度矩陣，作為灰度密度矩陣閾值

若當前區間灰度密度矩陣大于所述灰度密度矩陣閾值則判定當前區間為所述二維差分統計直方圖的前景區域；

若所述當前區間灰度密度矩陣小于等于所述灰度密度矩陣閾值則判定所述當前區間為所述二維差分統計直方圖的背景區域。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述判斷所述二維差分統計直方圖的背景區域面積是否小于等于所述灰度直方圖的背景區域面積后包括：

若所述二維差分統計直方圖的背景區域面積小于等于所述灰度直方圖的背景區域面積，則將所述當前差分閾值設定為所述目標差分閾值；

利用所述目標差分閾值對所述待分割紅外圖像進行分割，得到所述待分割紅外圖像的背景區域與前景區域。