[发明专利]彩色图像的黑白轮廓生成方法

说明书

本发明公开了一种彩色图像的黑白轮廓生成方法，其包括：将彩色图像中的各像素点对应为RGB颜色空间的矢量，通过计算矢量间的距离，并设定合适的阈值，生成含初始轮廓的二值图像；以及，针对初始轮廓中可能存在的断点和噪声点进行进一步处理，获得最终的轮廓。本发明提供的彩色图像的黑白轮廓生成方法实现过程直观，算法明晰，整个过程计算简单、算法复杂度低，时效性强，适用范围广，既适用于对彩色图像进行处理，也可应用于对灰度图像进行处理。

技术领域

本发明涉及一种图像的轮廓提取方法，特别涉及一种彩色图像的黑白轮廓生成方法，属于图像处理技术领域。

背景技术

轮廓是图像的基本特征之一，准确提取图像轮廓为图像的后续处理提供了重要的信息。可进一步应用到模板匹配、图像分割、图像识别等图像理解领域，是计算机视觉领域的一个重要的基础性研究热点，有着十分重要的应用价值与研究意义。

现有的轮廓提取方法主要有边缘检测算子法、分水岭算法、数学形态学法、类snake模型的能量最小方法等主动轮廓法。其中，边缘检测算子法可以很好的勾勒出物体的轮廓，具有算法简单/提取速度快等优点，但该类算法过分强调轮廓的特性，而没有强调必须是封闭的，提取的轮廓不一定是连续的，物体内部阴暗变化也会被当作边界检测出来，形成大量的伪边缘，不宜于计算机的下一步处理。分水岭算法对于图像中由于像素差别较小而产生微弱边缘具有良好的相应，可以得到封闭连续的边缘，可以保证在照明、阴影等的影响下分割边缘的封闭性与连续性。数学形态学法提取轮廓具有单像素宽、抗干扰性好等优点，但由于噪声随机分布的特征，物体边界领域受噪声干扰的点、幅值接近阈值的像素点易被检漏或误检，所以提取的轮廓有时有断点的出现，并不是连续的轮廓，也不能把轮廓的特征完全表达出来，给图像的进一步处理带来麻烦。Snake模型对于噪声与对比度不敏感，能将目标从复杂背景中分割出来，并能有效的跟踪目标的形变与非刚体的复杂运动而被广泛用于图像分割与物体跟踪等图像处理领域。前述的主动轮廓法都可以提取任意形状的目标轮廓，但是这类方法需要调节的参数太多，从而使所提取的目标轮廓具有一定的主观性，无法实现目标轮廓的自动提取。

同时，有研究表明，彩色图像中大约有90％的边缘在灰度图像中是检测不到的，因此一般的彩色图像轮廓检测算法是将灰度图像的检测方法分别适用于不同颜色分量后，通过再合成得到结果。前述的边缘检测法与分水岭算法与数学形态学方法在使用到彩色图像上时，有效性会被在一定程度上降低，且分水岭算法的优良表现很大程度上来自于人机交互。此外，前述类snake模型的能量最小法是通过求解方程得到最终轮廓值，对数学要求比较高，求解复杂不直观，计算时间偏长。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种彩色图像的黑白轮廓生成方法，以克服现有技术的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种彩色图像的黑白轮廓生成方法，其包括：

将彩色图像中的各像素点对应为RGB颜色空间的矢量，通过计算矢量间的距离，并设定合适的阈值，生成含初始轮廓的二值图像；

以及，针对初始轮廓中可能存在的断点和噪声点进行进一步处理，获得最终的轮廓。

进一步的，所述彩色图像的黑白轮廓生成方法可以包括如下步骤：

计算彩色图像中每个像素点和与该像素点相邻的多个像素点在颜色空间的矢量距离和A_i；

计算全部像素的A_i平均值

根据设定轮廓比例参数K,并以k₁作为调节权值；

根据K，求解调节参数k₂；

将k₂A_i与设定阈值比较，生成二值图像，得到初始轮廓；