[发明专利]一种基于空间、颜色和中央偏置先验的概率超图构造方法

权利要求书

1.一种基于空间、颜色和中央偏置先验的概率超图构造方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：将输入图像过分割成多个图像区域，计算各个图像区域的特征，并将各个图像区域定义为概率超图的顶点；

S2：基于空间先验，为每个顶点构造一条空间超边，这条空间超边以该顶点为质心点，包含该顶点以及与该顶点在空间上共享边的邻居顶点，超边中各顶点属于超边的概率等于顶点与质心点的特征相似度；

S3：基于颜色先验，为每个顶点构造一条颜色超边，这条颜色超边以该顶点为质心点，包含该顶点以及与其颜色相似的顶点，超边中各顶点属于超边的概率等于顶点与质心点的特征相似度；

S4：基于中央偏置先验，仅为每个位于图像边缘的顶点构造一条中央偏置超边，不位于图像边缘的顶点没有对应的中央偏置超边，这条中央偏置超边以该顶点为质心点，包含该顶点和其余所有位于图像边缘的顶点，超边中各顶点属于超边的概率等于顶点与质心点的特征相似度；

S5：超图中的超边是步骤S2、步骤S3和步骤S4中所定义的三种超边的集合，将超边的权重定义为超边中各顶点属于超边概率的平方和，超边的权重定义为如下公式：

其中，E_j为超边，W(E_j)为超边的权重，V_i为顶点，E_j＝{ES_j,EC_j,EB_j}，ES_j为空间超边，EC_j为颜色超边，EB_j为中央偏置超边。

2.根据权利要求1所述的基于空间、颜色和中央偏置先验的概率超图构造方法，其特征在于，所述步骤S1中，使用Simple Linear Iterative Clustering算法将输入图像过分割成若干个图像区域，将这些图像区域定义为概率超图的顶点。

3.根据权利要求2所述的基于空间、颜色和中央偏置先验的概率超图构造方法，其特征在于，所述步骤S1中分割成200个图像区域，用Vi代表概率超图的顶点，i是对应顶点的下标，1≤i≤200。

4.根据权利要求1所述的基于空间、颜色和中央偏置先验的概率超图构造方法，其特征在于，所述步骤S1中，各个图像区域的颜色特征定义为该图像区域中各像素点颜色特征的平均值。

5.根据权利要求1所述的基于空间、颜色和中央偏置先验的概率超图构造方法，其特征在于，所述步骤S2中，特征相似度通过如下公式计算：

其中，V_i和V_j是两个顶点，ES_i是以顶点V_i为质心点的空间超边，p(V_j|ES_i)为顶点V_j属于该超边ES_i的概率，F(V_i)和F(V_j)分别是顶点V_i和顶点V_j的特征，||F(V_i)-F(V_j)||计算的是两个顶点间特征的欧几里得距离，尺度参数σ²是控制特征距离对特征相似度影响的一个常数。

6.根据权利要求5所述的基于空间、颜色和中央偏置先验的概率超图构造方法，其特征在于，所述尺度参数σ²设置为0.1，顶点的特征F(V_i)使用CIELab颜色特征。

7.根据权利要求1所述的基于空间、颜色和中央偏置先验的概率超图构造方法，其特征在于，所述步骤S3中，颜色相似的顶点是指两个顶点的CIELab颜色特征的欧几里得距离小于0.1。