[发明专利]一种基于差分信息统计的红外图像分割方法、装置及设备

说明书

本发明公开了一种基于差分信息统计的红外图像分割方法、装置、设备及计算机可读存储介质，包括：计算红外图像各个像元四邻域的差分值；依据当前差分阈值排除各个像元的无效差分值，依据各个像元四邻域的有效差分值个数，对各个像元对应直方图索引项进行累加，得到二维差分统计直方图；利用大津算法分别对红外图像的灰度直方图和二维差分统计直方图进行背景分割；比较灰度直方图的背景区域与二维差分统计直方图的背景区域大小；在二维差分统计直方图的背景区域小于等于灰度直方图的背景区域时，获取最大差分阈值；利用最大差分阈值对红外图像进行分割。本发明所提供的方法、装置、设备及计算机可读存储介质，提高了图像分割精度，计算复杂度低。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种基于差分信息统计的红外图像分割方法、装置、设备以及计算机可读存储介质。

背景技术

红外成像技术，又称为热成像技术，通过探测器收集目标景物热辐射信息，将目标表面自然发射出的红外辐射分布转变为可见图像，使得人类视觉感知范围从传统可见光谱扩展到人裸眼看不到的红外辐射光谱。目前红外成像技术已广泛应用在军事探测和民用监控等领域，如：精确制导武器、前景识别与跟踪、预警、火炮及导弹火控系统、医疗诊断、无损探伤、森林防火预警、矿物资源勘测、卫星天气红外云图分析、海面搜救等。图像分割技术是将图像数据分成各具特性的区域并提取出感兴趣目标的技术和过程，是图像处理任务中基本且关键的技术之一，为后续的分类、区域增强、检测识别等提供依据，具有十分重要的意义。红外成像中目标区域与背景因热辐射不同，形成红外图像目标背景的灰度值差异。

红外图像是前景景物热辐射各向同性传播结果，其表现出的特点为：对比度低，空间相关性强。采用一维灰度直方图分割方法是当前最为经典、应用最为广泛的最大类间方差方法，但其在分割精度较为欠缺。为获取较好的抗噪能力，在提高图像分割精度方面，基于二维灰度直方图在图像较比起一维直方图方法效果更好，但该算法复杂度高、运算量大、涉及参数多。基于区域增长的红外图像分割方法效果较好，但依赖人工对种子点的选取且对阈值敏感。

综上所述可以看出，如何提供一种计算复杂度低，且高效的红外图像分割方法是目前有待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于差分信息统计的红外图像分割方法、装置、设备以及计算机可读存储介质，以解决现有红外图像分割算法的前景背景分割精度与计算复杂度难以平衡的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于差分信息统计的红外图像分割方法，包括：S1：计算待分割红外图像各个像元四邻域的像素灰度差值，得到所述各个像元四邻域的差分值；S2：排除所述各个像元四邻域的差分值中小于当前差分阈值的无效差分值，依据所述各个像元四邻域的有效差分值个数，对所述各个像元对应直方图索引项进行累加，得到所述待分割红外图像的二维差分统计直方图；其中，所述当前差分阈值大于所述待分割红外图像的最小灰度值且小于所述待分割红外图像的最大灰度值；S3：利用大津算法分别对所述待分割红外图像的灰度直方图和所述二维差分统计直方图进行背景分割，得到所述灰度直方图的背景区域与所述二维差分统计直方图的背景区域；S4：判断所述二维差分统计直方图的背景区域面积是否小于等于所述灰度直方图的背景区域面积；S5：若所述二维差分统计直方图的背景区域面积大于所述灰度直方图的背景区域面积，则将所述当前差分阈值增加预设大小后，得到更新后的当前差分阈值；S6：循环执行步骤S2至S5，直至所述二维差分统计直方图的背景区域面积小于等于所述灰度直方图的背景区域面积，将所述当前差分阈值设置为目标差分阈值；S7：利用所述目标差分阈值对所述待分割红外图像进行分割，得到所述待分割红外图像的前景区域与背景区域。

优选地，所述利用大津算法分别对所述待分割红外图像的灰度直方图和所述二维差分统计直方图进行背景分割，得到所述灰度直方图的背景区域与所述二维差分统计直方图的背景区域包括：

利用大津算法对所述灰度直方图进行背景分割，得到所述灰度直方图的前景区域与背景区域；