[发明专利]基于图像的空气质量等级检测方法

权利要求书

1.一种基于图像的空气质量等级检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将收集的原始图像集从RGB空间转换到Lab空间；

步骤2、提取图像L通道的空间域局部信息熵；

步骤3、对转换成Lab空间的图像做分块DCT变换；

步骤4、对步骤3得到的分块DCT变换后图像进行频域局部信息熵提取；

步骤5、分别对步骤2和步骤4中得到的局部信息熵进行均值计算和斜率拟合处理，得到对应的均值和斜率；

步骤6、对收集的原始图像集进行2倍下采样操作，并将下采样后的图像集从RGB空间转换到Lab空间，之后重复步骤2至步骤5的操作，得到相应的均值和斜率；

步骤7、对收集的原始图像集进行4倍下采样操作，并将下采样后的图像集从RGB空间转换到Lab空间，之后重复步骤2至步骤5的操作，得到相应的均值和斜率；

步骤8、将步骤5、步骤6和步骤7中提取的均值和斜率特征及其对应的空气质量等级标签同时输入到SVM分类器建模得到空气质量检测模型；

步骤9、用步骤8得到的模型对空气质量等级进行检测。

2.根据权利要求1所述的基于图像的空气质量等级检测方法，其特征在于，步骤1中将收集的原始图像集从RGB空间转换到Lab空间，具体为：

步骤1-1、将图像从RGB空间转换到XYZ空间，转换公式为：

其中，R、G、B分别代表图像的R通道、G通道、B通道，X、Y、Z分别表示图像的X通道、Y通道、Z通道；

步骤1-2、将图像从XYZ空间转换到Lab空间，转换公式为：

L＝116f(Y/100)-16

a＝500[f(X/95.047)-f(Y/100)]

b＝200[f(Y/100)-f(Z/108.883)]

其中，t表示X、Y或Z通道，f(t)是从XYZ空间到Lab空间的转换函数，L、a、b分别表示图像的L通道、a通道、b通道。

3.根据权利要求1所述的基于图像的空气质量等级检测方法，其特征在于，步骤2中提取图像L通道的空间域局部信息熵具体为：

步骤2-1：对图像L通道做分块处理，局部块大小为8*8；

步骤2-2：计算L通道局部块的信息熵，信息熵的计算公式为：

E＝-∑_xp(x)log₂p(x)

其中，x指的是L通道局部块内像素的值，p(x)指的是L通道局部块内像素值为x的概率，E指的是局部块信息熵值；

步骤2-3：将L通道所有空间域局部信息熵按照信息熵大小进行排序，表示为：

其中，n是空间域L通道局部块个数，指的L通道n个局部块的空间域信息熵且S_sl代表排序后的空间域L通道局部信息熵集合。

4.根据权利要求1所述的基于图像的空气质量等级检测方法，其特征在于，步骤3对转换成Lab空间的图像做分块DCT变换具体为：

对图像L、a、b通道分别做局部块DCT变换，DCT变换的计算公式为：

其中，f(i,j)是空间域L、a、b通道局部块内坐标为(i,j)的像素值，局部块大小是N*N，取8*8，(u,v)是L、a、b通道局部块DCT变换后像素点的坐标，F(u，v)指的是L、a、b通道局部块DCT变换后得到的DCT系数。