[发明专利]一种基于纹理生长的皮肤图像纹理定量评估方法

权利要求书

1.一种基于纹理生长的皮肤图像纹理定量评估方法，通过皮肤彩色图像识别皮肤纹理特征并获取皮肤纹理主干线，进行宽度扩充，再计算得到皮肤图像的定量纹理属性值；包括如下步骤：

A.对皮肤彩色图像进行预处理；灰度化，获取灰度图像，具体操作如下：

A1.采用皮肤彩色图像的绿色、蓝色分量对皮肤图像进行灰度化，得到灰度图像img1，img1中像素的灰度值范围为[0，255]；

A2.去除光照不均匀影响，得到剔除光照影响后的灰度图像img2；

A3.设置毛发阈值，剔除灰度图像img2中的毛发像素；

A4.进行图像增强，将灰度图像img2中灰度值高于毛发阈值且低于背景色值的灰度值范围按比例拉伸为[0,255]，得到拉伸后的增强灰度图像img3；

B.对灰度图像img3，通过阈值方法得到二值化准纹理图像img4；img4的背景为白色，像素点值为254；前景为黑色，像素点值为1，代表准纹理点s；

C.遍历二值化图像img4每一个准纹理点s，基于纹理生长特征找到纹理主干线，得到纹理主干线二值化图像img5；img5中有两个值：254值表示背景像素，0值为主干线像素，主干线是连续的；包括如下操作：

C1.寻找纹理生长点；包括：

C1.1遍历二值化图像img4中每一个值为1的像素点，得到准纹理点s；

C1.2确定点s的方形计算范围A，如果A存在，则此s点为纹理生长点，否则继续遍历二值化图像img4，直到找到纹理生长点s；

点s的方形计算范围A的确定方法：以s点为正方形中心点，正方形边长为59个像素，确定此方形区域为s点的方形计算范围A；如果s点在图像边缘处，无法形成边长为59个像素的正方形区域，则该s点没有方形计算范围A；

C1.3遍历二值化图像img4，如果找不到新的纹理生长点，即得到二值化结果图像img5，其中，值254为背景像素，值0为纹理主干线像素；

C2.定义纹理生长点处的方向角度：

在二值化图像img4中，以纹理生长点为原点定义角度：水平向右为正向0度，逆时针方向为角度正向，垂直向上为90度，垂直向下为270度，角度范围为[0，360)，每隔固定角度间隔定义一个方向,得到M个方向；

C3.确定纹理生长点的小研究区域Rij及其中心点：

s点为原点，在s点的各个方向上各取N个点，分别作为小方形研究区域的中心点,可得到M*N个小方形研究区域Rij,其中，i代表方向；从0度方向开始逆时针遍历各个方向；j值范围为[0,N-1]，数值从小到大分别代表距离原点s的N个不同的距离；Rij为边长为N×N的方形区域；

C4.计算小方形研究区域Rij内的准纹理像素数量Nij，Nij值的范围为[0,N*N]；

C5.统计纹理生长点的纹理方向数量count；

设置阈值，统计大于所设置阈值的Nij的数量，记为Mi；Mi值的范围为[0,N]；如果Mi≥N-1,count计数加1；

C6.确定纹理生长点的生长方向d1、d2及新的纹理生长点：

C6.1当count＝0，表示二值化图像img4上的s点是伪纹理，将二值化图像img4上s点灰度值由1值更改为254，即图像背景值；

C6.2当count＝1，表示确定一个纹理生长方向，其方向值记为d1，即等于步骤C5记录的count增加时的方向值i；

找到d1方向上与s点距离30个像素的点t，直线st即为一条纹理主干线；

将img5中的st直线段上所有点的像素灰度值赋为0值，图像img4中st直线段上所有点及其方形邻域像素中值为1的像素赋值为0；

然后，将t点作为新的纹理生长点，重复步骤C1至C6，同时记录该段纹理主干线所属的纹理主干线新增长度、深度和方向；纹理主干线新增长度为30像素长；深度为灰度图像img3上该段主干线像素对应像素点的平均灰度值；和方向为d1；

C6.3当count＝2，表示纹理有2个生长方向d1、d2；d1d2；对每个方向分别执行步骤C6.2的操作；

C6.4当count＞2，识别s点为伪纹理，二值化图像img4中s点的像素灰度值赋为254为图像背景值；

D.对主干线上每个纹理点进行宽度扩充，获取宽度属性ss以及纹理间距属性sd；具体实现步骤如下：

D1.采用图像img4和img5；img4是剔除伪纹理的二值化纹理像素，0为准纹理像素，254为背景像素；img5是纹理主干线图像，0值为主干线像素，254为背景像素；

D2.确定主干线纹理像素点p的宽度扩展方向；

遍历二值化图像img5上的所有主干线纹理像素点p，p像素点值的值为0；根据该条主干线的方向，确定垂直于主干线方向的一条直线u做p点处纹理宽度扩充；

D3.获取纹理间距sd；

从直线u上p点开始沿2个方向分别遍历每个像素q在图像img4上的值v，直到v值为0或者q为图像边界；

计算直线pq间距离dis；2个扩展方向上可得到2个距离值；求其均值，作为纹理间距sd并保存；

D4.扩充获取纹理宽度ss；包括：

D4.1从直线u上p点开始2个方向上分别遍历每个像素q在图像img4上的值w,根据w值分两种情况处理，具体如下：

D4.1.1若w＝0，则表示q点为准纹理点；统计其周围邻域8个像素点在img4上的值为0的点的数量n；如果n大于设定阈值，则重复D4.1步骤，继续在直线u该方向上扩充宽度，否则该方向扩充结束；

D4.1.2若w＝254，从直线u上p点开始该方向的扩充结束；

D4.2扩充结束时的点为q，计算直线pq间距离作为该方向扩充的宽度；

D4.3分别完成D4.1直线u上从p点开始2个方向的宽度扩充，得到2个宽度扩充值t1,t2，则点p处的纹理宽度ss＝t1+t2；

E.统计计算得到整个图像纹理定量属性；

通过上述步骤，实现基于纹理生长的皮肤图像纹理定量评估。