[发明专利]一种对象数量可控的图像分割方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数字图像处理领域，具体说是一种对象数量可控的图像分割方法。

背景技术

图像分割是图像处理中的一个经典难题，也是图像处理和计算机视觉领域中的基本技术。图像分割的研究多年来一直受到人们的高度重视，分割算法也层出不穷，对于图像分割算法的分类依据也不统一。图像分割方法的选择，在很大程度上依赖于特定的图像、成像方式以及成像中的可变因素和不变因素(如噪声和纹理等)，这些都会在很大程度上影响后继的分割。另外，目前的分割算法还存在一个有待解决的问题，即分割对象的数量不可控，难以适应某些应用场合。

发明内容

本发明提供了一种对象数量可控的图像分割方法，利用图论方法，将图像分割问题转化为特征向量求解问题，具有分割对象可控和分割准确度高的优点。

为实现本发明的目标所采用的技术方案是：方法包括以下步骤：

步骤1：将尺寸为M×N的待处理图像I构造成图G；

步骤2：对于预设对象数量为k的分割目标，将对I分割为k个对象转化为求解图G的k个特征向量；

步骤3：将步骤2中求得的k个特征向量(MN×1的列向量)合并构造成MN×k的矩阵Mtr；

步骤4：按步骤3中的矩阵Mtr的行取向量，得到MN个1×k的行向量，得到图像I中每个像素对应的特征向量；

步骤5：利用聚类算法对步骤4中的每个像素的特征向量进行聚类得到k个分割对象；

步骤6：对步骤5中的k个聚类对象进行可视表达。

所述步骤1中的图G的构造方法为：将待处理图像I中的各个像素作为图的顶点，若两像素之间的距离小于阈值d，则用一条无向边进行连接，边的权值w_M(m,n)用以下公式设置：

wM(m,n)=wD(m,n)×wI(m,n)]]>

其中，w_D(m,n)＝exp(-||L_m-L_n||²)，代表两个像素的邻近关系；w_I(m,n)＝exp(-(I_m-I_n)²)，代表两个像素的取值相近程度。

所述的步骤2中的求解图G的k个特征向量的方法利用以下公式：

(D-W)y＝λDy