[发明专利]水文资料图像分割方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像分割方法，尤其涉及一种纸质水文资料拍摄得到的水文资料图像的分割方法，属于图像处理技术领域。

背景技术

在当今信息化的时代，工程纸质资料图纸的数字化越来越得到重视。在水利、气象、生物医学、石油地质等领域，大多使用网格图纸对观测数据进行记录。但是纸质资料可能会因保存不当造成纸张的磨损、污染，将损失很多珍贵的信息。另外，如果手工将这些资料录入到计算机中，工作量大且很容易出错。因此对这些历史纸质资料进行数字化并建立管理数据库，将极大提高工作效率并为科学研究提供宝贵的历史资料，具有较强的应用价值。纸质水文资料通常是在橘红色的坐标网格纸（包含粗网格线和细网格线）上绘制的蓝紫色的水文曲线，在纸质水文观测记录数字化过程中的图像分割，主要涉及坐标网格线以及观测记录曲线的分割。

图像分割就是把图像按照一定的标准划分成若干个特定的、具有独特性质的区域并提取出感兴趣目标的技术和过程。图像分割是从图像处理到图像分析的关键步骤，图像分割质量的好坏，很大程度上决定着后续图像分析的效果。图像分割可分为灰度图像分割和彩色图像分割，与灰度图像相比，彩色图像不仅包含亮度信息，还包括颜色信息，如色调和饱和度。进行彩色图像分割，既要选择合适的色彩空间，又要采用适合此空间的分割算法。

到目前为止，国内外的研究人员在彩色图像分割领域已经进行大量的研究，并提出了许多分割算法，以及针对特定的图像的分割处理。主要方法有基于直方图阈值法、基于区域方法、边缘检测方法、模糊聚类分割方法和神经网络法等，这些方法通常结合了不同的颜色空间。

影响彩色图像分割效果的因素有很多，其中最重要的是光线变化。图像由于受到光线的影响而使得颜色信息发生变化，从而图像分割不得不考虑光照带来的影响。对于通过对纸质水文资料拍摄得到的水文资料图像，主要存在以下两个特点：

1.由于纸质水文资料的存放时间过久，很多拍摄的图像中，曲线和网格线的颜色变得浓淡不一，因而部分粗线条与细线条的颜色性质相近，颜色特征不易区分；

2.由于纸质水文资料的幅面较大，一般为A3尺寸，相机拍摄的过程中必然存在光照不均的情况，导致原本相同的颜色在光照强度影响下变得颜色不一致，甚至使得部分粗线条在光照影响下颜色变浅，部分细线条颜色变深。