[发明专利]不良曝光条件下的鞋印图像快速阈值分割方法

权利要求书

1.一种不良曝光条件下的鞋印图像快速阈值分割方法，其特征在于按照如下步骤进行：

步骤1. 输入待分割的鞋印图像I，设其高度为H，宽度为W；

步骤2. 将图像I的颜色空间转换到HSV空间，并保留其亮度分量V；

步骤3. 采用最大类间方差法对亮度分量V进行分割，得到预分割结果I₁；

步骤4. 计算I₁的4-连通区域，并根据连通区域的面积，对I₁的各个4-连通区域进行非递增排列，形成一个连通区域序列；

步骤5. 计算各个4-连通区域的外接矩形，然后将外接矩形高度大于aH、且宽度大于bW的那些4-连通区域从连通区域序列中删除，所述a和b为预设常数；

步骤6. 在剩余的连通区域序列中，统计外接矩形的高度最大值H_max和宽度最大值W_max；

步骤7. 利用直径为max{H_max, W_max}的平坦圆盘型结构元素对输入图像的亮度分量V进行形态学开运算，得到输入图像的背景估计值B，所述max为取最大值运算；

步骤8. 将输入图像的亮度分量V减去背景估计值B，得到消除了光照影响的鞋印图像I₂；

步骤9. 统计I₂的灰度值范围，设其最小值为I_min，最大值为I_max，根据公式(1)对I₂进行线性灰度拉伸，将其像素灰度范围拉伸到0~255之间：

(1)

所述x表示鞋印图像I₂中的某个待拉伸像素值，y表示拉伸后的像素值，令增强后的图像为I₃；

步骤10. 采用传统的最大类间方差法对I₃进行全局阈值分割，得到分割后的二值图像I₄；

步骤11. 利用半径为R的平坦圆盘型结构元素对I₄进行形态学膨胀运算，使得残留的过曝光区域与图像边界相接，得到二值图像I₅，所述R为一个预设常数；

步骤12. 计算I₅的4-连通区域及其外接矩形，对于每个4-连通区域，若其外接矩形与图像的外边界相接，则采用形态学区域填充运算，将I₄中与该4-连通区域相对应的全部像素用背景像素值填充，并令结果图像为M；

步骤13. 根据公式，以M为二值掩膜，将其与待分割的鞋印图像I相乘，获得最终分割后的鞋印图像O：

所述O(p)表示图像O中像素p的值，M(p)表示二值掩膜图像M中像素p的值，I(p)表示待分割的鞋印图像I中像素p的值；

步骤14. 输出鞋印图像O。