[发明专利]一种基于标签语义推理的自然图像分割方法

摘要

该发明公开了一种基于标签语义推理的自然图像分割方法，属于数字图像处理领域，涉及图像分割任务。本发明的提出一种自然图像自动分割方法，该方法利用数字标注图像的分割区域，自动估计分割后的图像区域数目，使得每一块区域表示一个独立的物体，并且区域之间不失连续性，从而更加满足人类感知的理解需求。保证分割区域内的强相似性和分割区域间的强关联连的前提下，获得更加有意义的图像分割结果。

主权项

一种基于标签语义推理的自然图像分割方法，该方法包括:步骤1:获得一张待分割的图像，将带分割图像平均划分为四个子图像；步骤2：对各子图像进行如下处理；步骤2.1：计算子图像中各像素点两两之间的欧氏距离；步骤2.2：计算子图像中各像素点与剩余所有像素点间的平均欧氏距离；步骤2.3：计算各像素点的局部密度，该局部密度表示某像素点到其余像素点的欧氏距离大于平均欧氏距离的个数；步骤2.4：针对某一像素点，找到局部密度大于该像素点的其余像素点，寻找这些像素点中到该像素点欧氏距离的最小值，该最小值为针对像素点的相似距离；步骤2.5：采用步骤2.4的方法获取子图像中所有像素点的相似距离和邻居；步骤2.6：选取子图像中局部密度和相似距离最大的2‑6个像素点，这些像素点即为该子图像的聚类中心，根据这些聚类中心将该子图像划分为相应的区域，并对每个区域添加标签；步骤3：对各划分了区域的子图像进行拼接，对接缝两侧将要拼接的区域进行识别，判断这两个属于子图像的区域在原图像中是否为同一区域；步骤3.1：统计将要拼接的两区域接缝处像素点的个数N_pair；步骤3.2：计算将要拼接的区域的融合距离S_pair，即两区域之间接缝处像素点对的欧式距离之和；步骤3.3：计算将要拼接的两区域所有像素点的相似距离之和；步骤3.4：若N_pair＞5且S_pair小于步骤3.3获得相似距离之和则将两个要拼接的区域在拼接后视为同一区域，并重新添加标签；步骤3.4：采用步骤3.1—3.3的方法将各子图像拼接在一起；步骤4：将步骤1获得待分割图像，分别进行两次尺寸缩小，获得两张尺寸不一样小图像；步骤5：采用步骤2中子图像处理方法，对各小图像进行区域划分，并对各区域添加标签；步骤6：将拼接后图像和步骤5获得的带标签的两张小图像的所有标签区域进行对比，如果三张图像中有两张图像的标签区域一致，则将剩下的一张图像的标签区域替换为与之前两张图像一样的标签，在这个过程中，如果拼接后图像的区域标签发生变化，则重新采用步骤三进行图像拼接直到获得输入图像最终的分割结果。