[发明专利]基于块相似性的交互式图像分割方法

摘要

本发明公开了一种基于块相似性的交互式图像分割方法，主要解决现有方法特征相似性分析不准确，性能推广受限制的问题。其实现步骤为：(1)提取图像背景与前景标记块的亮度信息，并利用图像的块相似性，对图像进行相似性分析；(2)根据相似性分析得到的权值，计算图像中每一个像素点分别到前景标记点与背景标记点的测地距离；(3)根据测地距离的结果得到像素点属于前景与背景的概率；(4)根据概率的大小将图像分为前景与背景。本发明有效地利用了图像标记块的特征信息，利用块信息进行图像相似性分析，较传统的图像特征相似性分析更为准确，分割结果一致性较好，且背景干扰低，可用于自然图像分割。

主权项

1.一种基于块相似性的交互式图像分割方法，包括如下步骤：(1)假设输入待分割图像服从马尔科夫分布，构建出待分割图像中像素点与背景和前景的权值概率公式p(x_i|x_j)：p(xi|xj)=1Zxi-xjexp(-||xi-xj||224σxi2),]]>其中，x_i为待处理的像素点，x_j为以x_i为中心的相似窗口内其余各像素点，为归一化因子，为像素点x_i与像素点x_j之间的欧式距离，为以像素点x_i为中心的块方差；(2)输入待分割图像的前景与背景标记图像，在得到的权值概率公式中引入图像块的大小，对待分割图像的亮度信息进行块信息相似性分析，得到待处理像素点x_i属于待处理像素点x_i与前景标记点的权值概率pf(x_i)及背景标记点的权值概率pb(x_i)：pf(xi)=1Zxi-xjexp(-df(xi)4σ2N),]]>pb(xi)=1Zxi-xjexp(-db(xi)4σ2N),]]>其中x_i为待处理的像素点，i∈1，2，3…M，M为待分割图像大小，x_j为前景或背景标记像素点，j∈1，2，3…C，C为标记的前景或背景像素点个数，σ为以x_i为中心的图像块的方差，块大小为7×7，df(x_i)表示像素点x_i与前景标记块的最短欧氏距离，db(x_i)表示像素点x_i与背景标记块的最短欧氏距离，N为块的大小；(3)由公式得到待处理像素点x_i属于前景的相似性概率PF(x_i)，由公式得到待处理像素点x_i属于背景的相似性概率PB(x_i)；(4)将1-PF(x_i)作为计算到前景的测地距离d_f(x_i)的权值，利用狄杰斯特拉求最短路径的算法得到待处理像素点x_i到前景的测地距离d_f(x_i)，将1-PB(x_i)作为计算到背景的测地距离d_b(x_i)的权值，利用狄杰斯特拉求最短路径的算法得到待处理像素点x_i到背景的测地距离d_b(x_i)；(5)根据测地距离d_f(x_i)，d_b(x_i)，得到待处理像素点属于前景及属于背景的概率PBxi=db(xi)db(xi)+df(xi),]]>PFxi=df(xi)db(xi)+df(xi);]]>(6)按照待处理像素点属于前景的概率与背景的概率的大小得到像素点的分割结果：若把待处理像素点x_i判为背景像素点，若则把待处理像素点x_i判为背景像素点；(7)重复步骤(2)-(6)，直到输入待分割图像中所有像素点全部处理完为止，得到待分割图像的最终分割结果。