[发明专利]在图像中检测背景物上的外来物的计算机实现的方法、在图像中检测背景物上的外来物的设备以及计算机程序产品

说明书

提供了在样本图像中检测背景物上的外来物的计算机实现的方法。计算机实现的方法包括：提取样本图像的图像特征；检测样本图像中的显著区域；以及，分割显著区域以基于分割显著区域的结果确定外来物区域的轮廓。在无用户交互的情况下通过自动Grabcut操作执行分割显著区域。

技术领域

本发明涉及图像处理技术，更具体地，涉及在图像中检测背景物上的外来物的计算机实现的方法、在图像中检测背景物上的外来物的设备以及计算机程序产品。

背景技术

在许多场景中，外来物检测对于执行或规划任务而言是有用的。例如，太阳能板常常被诸如鸟粪和树叶之类的外来物所污染。由于太阳能板电厂中的太阳能板的表面积较大，对太阳能板的受污染区域的定向清洁可十分困难。自动检测太阳能板的图像中的外来物可有助于太阳能板的清洁，特别是针对那些受污染的区域而言。又例如，在半导体制造中使用的掩膜板上的外来物可不利地影响所制造的装置的质量。因此，对掩膜板进行定向清洁将极大地有利于制造过程。

发明内容

一方面，本发明提供了一种在样本图像中检测背景物上的外来物的计算机实现的方法，包括：提取样本图像的图像特征；检测样本图像中的显著区域；以及，分割显著区域以基于分割显著区域的结果确定外来物区域的轮廓；其中，在无用户交互的情况下通过自动Grabcut操作执行分割显著区域。

可选地，分割显著区域包括：自动地生成外接显著区域的矩形区域；通过放大外接显著区域的矩形区域来自动地生成放大的矩形区域；自动地将放大的矩形区域与样本图像组合，并且对样本图像执行裁剪操作以生成感兴趣区域(ROI)图像；基于ROI图像自动地生成初始格，初始格与ROI图像具有相同的纵横比；以及，利用ROI图像和初始格作为输入自动地执行自动Grabcut操作。

可选地，自动地生成放大的矩形区域包括：通过沿外接显著区域的矩形区域的全部四条边以相同比率放大外接显著区域的矩形区域来自动地生成等向放大的矩形区域，其中，等向放大的矩形区域和外接显著区域的矩形区域具有相同的纵横比。

可选地，自动地生成放大的矩形区域还包括：基于确定等向放大的矩形区域位于样本图像的边界内，将等向放大的矩形区域指定为放大的矩形区域。

可选地，自动地生成放大的矩形区域还包括：基于确定等向放大的矩形区域的至少一条边位于样本图像的边界外，收缩等向放大的矩形区域的该至少一条边以获得收缩的矩形区域；以及，基于确定收缩的矩形区域位于样本图像的边界内，将收缩的矩形区域指定为放大的矩形区域。

可选地，基于ROI图像自动地生成初始格包括：通过沿与ROI图像对应的区域的全部四条边以相同比率收缩与ROI图像对应的区域来生成等向收缩的矩形区域。

可选地，利用ROI图像和初始格作为输入自动地执行自动Grabcut操作包括：将ROI图像和初始格输入自动Grabcut操作中；基于ROI图像和初始格生成背景并检测前景；以及，将前景映射至样本图像上以生成外来物区域。

可选地，生成背景并检测前景包括：自动地将初始格以外的ROI图像的区域中的像素指定为背景像素；自动地将初始格内的ROI图像的区域中的像素指定为未定义像素；利用建模算法自动地将未定义像素重新指定到背景像素或前景像素中；以及，自动地检测前景像素和背景像素之间的边界，从而生成背景和前景。

可选地，利用高斯混合模型算法执行生成背景并检测前景。

可选地，所述计算机实现的方法还包括：将原始图像去噪以生成样本图像；其中，将原始图像去噪包括：将原始图像转换为灰度图像；从原始图像移除与背景物对应的子图像；以及，利用指定的灰度值填充与背景物对应的移除区域。