发明名称 一种基于分水岭变换的无监督彩色图像分割方法
摘要 本发明提供了一种基于分水岭变换的无监督彩色图像分割方法,依次执行以下步骤:(1)初始化,给定程序的运行参数,输入彩色图像;(2)利用矢量梯度计算方法获取彩色图像的梯度;(3)利用形态学重建理论对梯度图像进行自适应梯度重建,通过建立大小可变的结构元素以适应不同的梯度值,从而有效去除梯度值较小的图像结构保留大的梯度值不变;(4)利用分割区域的稳定性对图像进行无参数分割;(5)输出分割结果。本发明可用于彩色图像分割,不需要设定任何参数就可以得到稳定、准确的分割结果。
申请公布号 CN104361612B 申请公布日期 2017.03.22
申请号 CN201410625139.5 申请日期 2014.11.07
申请人 兰州交通大学 发明人 雷涛;加小红;罗维薇;王履程
分类号 G06T7/155(2017.01)I;G06T7/90(2017.01)I 主分类号 G06T7/155(2017.01)I
代理机构 西北工业大学专利中心 61204 代理人 顾潮琪
主权项 一种基于分水岭变换的无监督彩色图像分割方法,其特征在于包括下述步骤:(1)输入彩色图像f,定义起始变量i=1,i表示圆盘型结构元素B<sub>i</sub>的半径,l=2表示将梯度图像初始划分为2个等级;(2)利用矢量梯度方法计算彩色图像f的梯度图像g;(3)对梯度图像g进行开重建运算,得到第一次修正后的梯度图像g<sub>rec</sub>(1);(4)对梯度图像g<sub>rec</sub>(1)进行标准分水岭变换,统计分割后的区域数目为Num(1);(5)自适应梯度重建,得到修正后的梯度图像g<sub>m</sub>,包括以下步骤:(a)i加1,圆盘型结构元素B<sub>i</sub>为尺寸(2i+1)×(2i+1)的圆形结构,对g<sub>rec</sub>(i‑1)进行开重建,得到修正后的梯度图像g<sub>rec</sub>(i);(b)修正梯度图像<maths num="0001"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>g</mi><mi>m</mi></msub><mo>=</mo><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>l</mi></munderover><msub><mi>g</mi><mi>rec</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>i</mi><mo>)</mo></mrow><mo>&times;</mo><mi>BW</mi><mrow><mo>(</mo><mi>g</mi><mo>,</mo><mi>T</mi><mo>,</mo><mi>i</mi><mo>)</mo></mrow><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000603121490000011.GIF" wi="619" he="139" /></maths>其中,二值化运算<img file="FDA0000603121490000012.GIF" wi="979" he="160" /><maths num="0002"><math><![CDATA[<mrow><mi>T</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><mi>max</mi><mrow><mo>(</mo><mi>g</mi><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mi>min</mi><mrow><mo>(</mo><mi>g</mi><mo>)</mo></mrow></mrow><mi>l</mi></mfrac></mrow>]]></math><img file="FDA0000603121490000013.GIF" wi="471" he="139" /></maths>表示梯度等级间隔;(c)若i≤l,返回步骤(a),否则进入下一步;(6)对g<sub>m</sub>进行标准分水岭变换,得到分割后的结果为L<sup>2</sup>,统计分割后的区域数目为Num(l);(7)判断分割后的区域数目变化,如果Num(l)=Num(l‑1),则输出最终的分割结果L<sup>2</sup>;否则,l加1,返回步骤(5)。
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