[发明专利]一种基于标签组传播的交互式图像分割方法

权利要求书

1.一种基于标签组传播的交互式图像分割方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将图像划分成多个超像素，构造超像素对；

步骤2、构造超像素对的关系矩阵；

步骤3、计算每一个超像素对属于标签对的初始概率；

步骤4、利用超像素对的关系矩阵，将超像素对的初始概率传递到全局；

步骤5、根据传递到全局的超像素对概率，确定超像素的类别，完成图像分割。

2.根据权利要求1所述的基于标签组传播的交互式图像分割方法，其特征在于，步骤1所述的将图像划分成若干个超像素，构造超像素对，具体如下：

步骤1.1、使用无监督分割算法，将图像划分为M个超像素；

步骤1.2、对于任意一个超像素，与其余M-1的超像素及自身组合，构建M-1个超像素对，M个超像素一共构建M²个超像素对。

3.根据权利要求1所述的基于标签组传播的交互式图像分割方法，其特征在于，步骤2所述的构造超像素对的关系矩阵，具体如下：

步骤2.1、取超像素中所有像素点特征的均值作为该超像素的特征；

步骤2.2、获取超像素的邻域关系，使用高斯函数，根据特征值建立超像素对的关系矩阵。

4.根据权利要求1所述的基于标签组传播的交互式图像分割方法，其特征在于，步骤3所述的计算每一个超像素对属于标签对的初始概率，具体如下：

通过高阶张量乘积图进行多元关系学习，捕获图像超像素之间的相互作用，估计出每一个超像素对属于标签对的初始概率，并加入高阶图拉普拉斯算子来平滑先验标签；

基于融合关系，超像素对s_ij属于标签对l_mn的先验概率定义如下：

其中，i,j＝1,…M，超像素对s_ij由超像素s_i和s_j构成，标签对l_mn由标签l_m和l_n构成，p(s_i∈l_m|s_j∈l_n)为条件概率，定义如下：

其中，表示超像素S_i和S_j之间的相似性，它的值越大则相似性越高；|L|表示标签的数目；

为超像素Si属于标签l_m的先验概率，定义如下：

其中，c_i为超像素s_i的特征，为聚类算法对标签l_m种子点特征进行聚类获得的第k个聚类中心，K为聚类中心总个数。

5.根据权利要求1所述的基于标签组传播的交互式图像分割方法，其特征在于，步骤4所述的利用超像素对的关系矩阵，将超像素对的初始概率传递到全局，具体如下：

P^(t)＝αQP^(t-1)+(1-α)P

其中，Q为步骤2获得的超像素对关系矩阵的行归一化矩阵，P为超像素对的初始概率矩阵，t为迭代次数，P^(t)为P第t次迭代的结果，α为调控参数。

6.根据权利要求1所述的基于标签组传播的交互式图像分割方法，其特征在于，步骤5所述的根据传递到全局的超像素对概率，确定超像素的类别，完成图像分割，具体如下：

确定超像素类别时，根据该超像素与自身及其他M-1个超像素的元素对概率之和，如果这些元素对属于目标的概率大于属于背景的概率，则该超像素属于目标，否则该超像素属于背景，据此完成分类。