[发明专利]基于规则的区域生长图像分割方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像分割技术，尤其涉及一种基于规则的区域生长图像分割方法。

背景技术

在有色金属、黑色金属、煤泥的浮选自动控制过程中，需要对浮选图像进行气泡目标分割。这些图像整幅充满处于运动状态的气泡，气泡大小不同，数量很大。部分气泡目标粘连，一些小的气泡附着在大的气泡上。部分边缘模糊或者处于阴影之中，噪声干扰较大。图像的运动速度快而且图像内气泡的面积、形态及颜色等相似程度较高。由于浮选现场环境差，对照明设备污染严重，摄取的图像质量较差，普遍呈现出背景昏暗，图像清晰度不够，且图像中有明显的阴影区域。气泡边缘的形状不规则、颜色也有较大的差异。造成对浮选图像中的气泡进行有效分割的困难。

现有技术中的一种分割方法是分水岭算法，模拟水自底向上逐渐淹没地形的过程。可以把整个图像当作一幅地形图，在地形中有盆地、山脊以及盆地与山脊间的山坡。首先假定地形中的最低点(也称为种子点)为盆地，当水从盆地底部不断的浸入，则该地形由盆地底部向上逐渐地被淹没，当两个集水盆地的水将要汇合时，可在汇合处建立堤坝。直到整个地形都被淹没，从而就得到了各个堤坝(分水岭)和一个个被堤坝分开的盆地(目标物体)。

上述现有技术至少存在以下缺点：当气泡间边界模糊或出现阴影区域时，或出现小泡沫附着在大泡沫上的噪声时，分割效果较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种对目标图象分割效果好的基于规则的区域生长图像分割方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的基于规则的区域生长图像分割方法，包括步骤：

首先，提取出目标区域中的高亮区域作为种子区域；

然后，所述种子区域从边缘开始，由多个方向同时向外生长；

之后，预设边界条件，当满足边界条件时停止所述生长，将停止生长的像素点逐一连接即得到所述目标区域的边界。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的基于规则的区域生长图像分割方法，由于通过目标区域中的种子区域从边缘开始，由多个方向同时向外生长，并预设的边界条件，当满足边界条件时停止生长，将停止生长的像素点逐一连接即得到所述目标区域的边界。当目标区域之间的边界模糊或出现阴影区域时，或出现噪声时，依然能得到较好的分割效果。

附图说明

图1为本发明的具体实施例的流程图。

具体实施方式

本发明的基于规则的区域生长图像分割方法，其较佳的具体实施方式是，包括步骤：

首先，提取出目标区域中的高亮区域作为种子区域，可以设定高亮区域的灰度阈值，如设定为130～160，当象素点的灰度值大于或等于该灰度阈值时，为满足高亮区域的象素点。种子区域的面积也可以设定一个面积阈值，如设定为15～20个像素点，当连续并满足高亮区域的像素点的数量大于或等于该面积阈值时，该区域为种子区域。

然后，提取的种子区域从边缘开始，由多个方向同时向外生长。可以由种子区域的边缘从左上、左下、右上、右下四个方向同时向外生长。也可以由上、下、左、右、左上、左上、右上、右下八个方向同时向外生长，可以使得到的分割区域更加平滑。也可由曲线方式生长等。

之后，预设边界条件，当满足边界条件时停止生长，将停止生长的像素点逐一连接即得到所述目标区域的边界。

预设的边界条件可以包括以下一个或多个停止规则：

如果遇到其它目标区域的种子区域的像素，则把其前一个像素标记为边界；

如果灰度值逐渐升高，升到高亮灰度阈值或逐渐升高的次数达到设定的阈值，则认为已达到边界，高亮灰度阈值可以为130～160，即上述的高亮区域的灰度阈值，也可以设定其它的阈值；

如果灰度值逐渐降低，降到低亮灰度阈值或逐渐降低的次数达到设定的阈值，则认为已达到边界；

如果灰度值逐渐降低或升高的次数没有达到设定的阈值即发生逆转，则认为遇到噪音，跳过所述噪声后继续生长；

如果在生长的像素的左右邻居已经停止生长，则该像素必须停止生长。

以上多个停止规则可以按照所列顺序依次执行，根据需要也可以按照其它的次序执行。或者通过颜色信息、形态信息或椭圆度信息等一种或多种信息来判断是否到达边界。

在对浮选图像进行气泡目标分割时，灯光的照射使得一些泡沫相邻处及泡沫顶端呈现高亮的状态，图像的液浆、阴影部位的像素灰度值较低。应用本发明可以通过分析这些信息，提取泡沫的顶部区域及提取泡沫的边界：

首先，提取出每个泡沫顶部的高亮区域作为种子区域；