[发明专利]基于一致性函数空间映射的图像联合分割算法

摘要

本发明公开了一种基于一致性函数空间映射的图像联合分割算法，该方法利用一致性函数空间映射来表示一组图像间的一致性关系。一致性函数空间映射的基本思想是将每一幅图像用一个线性函数空间来表示，然后用两个线性空间的映射来表示这两个图像间的关系。这种函数表示法非常有用，因为图像的特征和分割都可以被看成是图像上的函数，并且特征之间的关系可以被看成是两个空间线性映射的一种线性约束。

主权项

基于一致性函数空间映射的图像联合分割算法，其特征在于包括如下步骤：第一步、使用超像素分割技术对图像进行超像素分割，分割出超像素块，这些超像素块是对图像的一种过分割；第二步、为图的每两个节点建立带权值的边，这些边的权值表示了这两个超像素块的不相似性，使用每两个相邻超像素块相邻边的梯度之和作为权值；第三步、为每一幅图像生成的图结构提取出一个线性空间，这个线性空间能够生成任意一个对图像进行分割的函数，从这个线性空间生成的分割函数中选出需要的分割函数，使用图结构的Laplacian矩阵的特征向量作为图像的函数空间；第四步、提取每幅图像的gist特征，gist特征是全局特征，使用gist特征为所有需要分割特图像建立一个加权图，顶点是每一张图像，边是gist特征的距离；第五步、提取一致性函数空间映射，需要建立优化模型求解，这一优化模型首先约束了两幅相似图像在经过函数空间映射后特征应该尽量相近，第二个约束是保证两幅相似图像的映射是一个对角矩阵，第三个约束保证了映射前后两幅相似图像的函数空间尽量相似；第六步、求解上述优化模型，得到每两幅图像间的函数空间映射矩阵；第七步、使用获得的映射矩阵建立优化模型，求解出函数空间上的一个函数，使得这个函数是对这个图结构的最优化分割。