[发明专利]基于测地距离的交互方式图象分割方法

说明书

技术领域

本发明属于智能信息处理技术领域，具体地说是涉及到一种基于测地距离的交互方式图 象分割方法。

背景技术

随着计算机网络及多媒体技术的应用和普及，数码相机和数码摄像机等数码设备已经走 进了普通家庭，图像已经成为信息交换和处理重要形式。在这个需要个性张扬的时代，人们 对相片处理的要求已经不再局限于记录下事物原貌，更希望通过自己的处理来创作出属于自 己的个性照片。而传统的图像处理技术，操作步骤复杂难以理解，对于普通用户来说难以掌 握，或是操作简单，如photoshop中的魔笔只能一次去除一种颜色，得到的操作结果差强人 意。针对这些问题，迫切需要一个能够简化用户操作，同时能得到满意结果的分割方法。

发明内容

针对现有技术存在的缺点和不足，本发明的目的提出了一种基于测地距离的交互方式图 象分割方法，该方法不仅操作简单，而且能够得到满意的分割结果。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下，首先通过用户交互方式采集待处理图 像，提取图像的先验信息；其次，利用图像的先验信息构造前景信息和背景信息的概率模型， 利用概率模型计算每个像素前景概率；然后利用前景概率的变化梯度分别计算每个像素到达 前景像素和背景像素的测地距离，通过比较两个测地距离确定该像素点属于前景像素或背景 像素，提取感兴趣对象，最终完成整个图像分割，其具体步骤如下：

A、用户交互方式采集待处理的图像，并在图像上标示出前景区域和背景区域，提取前景 图像和背景图像的先验信息；

B、计算图像像素前景概率；

C、比较测地距离，前景距离D_F(x)和背景距离D_B(x)，确定属于前景的像素点，完成 图像分割。

本发明的基于测地距离的交互方式图象分割方法与现有技术相比具有以下优点：该方法 图像分割用户操作少，用户只需要在图像大致用划线标出属于前景的部分和属于背景的部分， 且对用户使用时的限制少，使用方式简单；通过用户交互方式采集待处理的图像，并在图像 上标示出前景区域和背景区域，提取前景图像和背景图像的先验信息，聚类后估计出概率模 型，提高了模型的精度，进而利用模型能得到较准确的概率值，最终形成满意的分割结果。

附图说明

图1是本发明的基于测地距离的交互方式图象分割方法的流程图；

图2a是预处理图像，红线标示前景区域，蓝线标示背景区域；

图2b是用经过划线处理的图像，其中，红线标示前景区域，蓝线标示背景区域；

图3a前景划线图，图片中的白色区域是提取出的前景用户划线；

图3b背景划线图，图片中白色区域对应于背景用户划线；

图4a是前景像素点的直方图，其中，横轴表示像素值，纵轴表示像素点个数，整个直 方图表示在采样像素点中像素值在对应区间的像素点个数。通过直方图，找到包含像素点最 多的区间，计算该区间内包含的像素点的颜色均值，作为下一步构造概率模型的初始中心；

图4b是背景像素点的直方图；

图5a是对应前景概率模型的概率图，红色代表概率值大，蓝色表示概率值小；

图5b是对应背景概率模型的概率图；

图6是前景概率图，由前景概率和背景概率，通过计算每个像素点上前景概率占前景概 率和背景概率总和的比例，得到每个像素点属于前景的概率。红色表示概率值大，蓝色表示 概率值小；

图7是概率的权值图，在计算侧地距离时，由于相邻像素点属于前景概率值的变化，用 相邻像素点概率值的变化对两像素点间的几何距离进行加权。权值图显示出了像素点间概率 值的变化程度。红色表示概率值变化比较大，蓝色表示概率值变化小；

图8a是前景距离图，表示每个像素点的前景距离，红色表示距离值大，蓝色表示距离 值小；

图8b是背景距离图，表示每个像素点的背景距离；

图9是最终的分割结果图，对图像中的每一个像素点，比较前景距离和背景距离，将前 景距离比背景距离小的像素点划分到前景像素，显示前景像素中的所有像素点，得到最终的 分割结果图；

图10是采用本发明的方法的其他分割结果图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步的详细描述。