[发明专利]彩色图像的主基元图模型建立系统及提取方法

权利要求书

1.一种彩色图像的主基元图模型建立系统，包括：

颜色空间变换模块，用于将原始RGB图像通过颜色空间变换到Lab颜色空间；

结构基元建模模块，将图像中的结构部分分为一组K个不相交的图像块，每一图像块通过一种图像基元表示，图像的结构部分通过一组图像基元形成一个结构图表示，实现结构基元建模；

纹理基元建模模块，对图像中的纹理部分先通过对一组选定的滤波器响应进行聚类，分为一组不相交的同质纹理区域，每个同质纹理区域被一组直方图隐式表达，最后对图像中的纹理区域进行标注，实现纹理基元的建模；

彩色图像主基元建模模块，根据该结构基元建模模块与该纹理基元建模模块得到灰度图像主基元图表示的概率数学模型，并利用获得的概率模型对彩色图像主基元建模。

2.如权利要求1所述的一种彩色图像的主基元图模型建立系统，其特征在于，每一图像块通过一种图像基元表达如下：

其中，k为图像基元的索引，k＝(θ_top，θ_geo，θ_pho)，θ_top表示图像基元的类型，θ_geo表示图像基元的几何位置信息，θ_pho表示图像基元的灰度强度或彩色强度信息。

3.如权利要求2所述的一种彩色图像的主基元图模型建立系统，其特征在于，图像中的结构部分通过一组图像基元形成一个结构图表示如下：

其中，B_k表示图像基元k对应的图像块，a_k是其地址变量，用来表示B_k在结构图S_sk中和其他图像块的连接，为图像中的结构部分。

4.如权利要求3所述的一种彩色图像的主基元图模型建立系统，其特征在于：对图像中的纹理部分，通过对一组选定的滤波器响应进行聚类，分为一组大小为M＝3～7的不相交的同质纹理区域，其中，以及 

5.如权利要求4所述的一种彩色图像的主基元图模型建立系统，其特征在于，每个同质纹理区域被一组直方图h_mi(m＝1，...，M，i＝1，...，n)隐式表达如下：

。

6.如权利要求5所述的一种彩色图像的主基元图模型建立系统，其特征在于：该纹理基元建模模块建模如下：

其中，β_mi是纹理区域模型的参数，通过最小最大熵方法求解。

7.如权利要求6所述的一种彩色图像的主基元图模型建立系统，其特征在于，该彩色图像主基元建模模块建模如下：

其中，E(S_sk)和E(S_nsk)表示结构图和纹理部分的先验能量，σ为高斯混合模型的方差，Z为归一化概率模型。

8.一种彩色图像的主基元图提取方法，包括如下步骤：

步骤一，选定一组滤波器，对原始输入图像，产生一组提议图，作为选取结构图中图像基元的基础，同时对纹理部分作简化处理，获得彩色图像主基元图模型的简化模型；

步骤二，根据最大化信息量或最小化描述长度的原则，从提议图中逐个选择图像基元和直方图描述，提取彩色图像的主基元图，直至收敛。

9.如权利要求8所述的一种彩色图像的主基元图提取方法，其特征在于，该简化模型为

其中σ为高斯混合模型的方差，Z为归一化概率模型，Δ_sk为结构部分的一组K个不相交的图像块。

10.如权利要求9所述的一种彩色图像的主基元图提取方法，其特征在于:在步骤二中，利用匹配追踪算法每次在待选基元中选择图像编码信息增量最大的基元，添加到结构图S_sk中，通过更新该简化模型并比较，即得当前待选取基元的带来的信息增量，并通过计算如下公式提取彩色图像的主基元图：