[发明专利]基于残差图像直方图循环移位的自适应图像二值化方法

摘要

本发明公开了一种基于残差图像直方图循环移位的自适应图像二值化方法，包括如下步骤：—处理目标图像，得到对应的背景图像；通过分析目标图像的灰度分布特性，得到对应的二值化残差掩膜；—利用背景图像和所述的目标图像，得到初始残差图像；统计该初始残差图像的直方图，生成残差直方图；该直方图横轴为残差值，纵轴为像素个数；—将所述残值直方图中的图像沿横轴/残差值正方向循环移位，计算循环移位后的残差直方图的平均残差值，作为对残差图像进行二值化操作的阈值；—使用所述阈值对残差图像进行二值化，得到二值化图像。

主权项

1.一种基于残差图像直方图循环移位的自适应图像二值化方法，其特征在于具有如下步骤：原始采集图像经对比度拉伸后得到目标图像，处理所述目标图像，得到对应的背景图像；通过分析目标图像的灰度分布特性，得到对应的二值化残差掩膜；利用背景图像和所述的目标图像，得到初始残差图像；统计该初始残差图像的直方图，生成残差直方图；该直方图横轴为残差值，纵轴为像素个数；将所述残值直方图中的图像沿横轴/残差值正方向循环移位，计算循环移位后的残差直方图的平均残差值，作为对残差图像进行二值化操作的阈值；使用所述阈值对残差图像进行二值化，得到二值化图像；所述的对比度拉伸具体如下：依据公式(1)对原始采集图像进行灰度变换：Fout＝A×{exp[γ×(Fin‑a)]‑1}    (1)其中，Fin和Fout分别是输入和输出的灰度值；a是原始采集图像中的最小灰度值；γ是拉伸因子，可以控制拉伸曲线的曲率大小，进而调整对不同灰度级的拉伸强度；A控制输出的灰度范围，其计算方法如公式(2)：其中，MaxValue是预设的最大输出灰度，b是原始采集图像的最大灰度值；获得所述对比度拉伸后的目标图像后，分析目标图像的灰度分布特征，得到二值化残差掩膜；利用所述的二值化残差掩膜将所述残差图像中部分残差值归零；其中，获取分析目标图像的灰度分布特征，得到二值化残差掩膜具体包括如下步骤统计对比度拉伸后原图像的归一化灰度直方图；从最低灰度级开始逐级累加各灰度级所占的比例，记录当累计比例达到预定值时所对应的灰度级，预定值为85％‑95％；以所述的灰度级对比度拉伸后的原图像进行二值化操作，得到所述的二值化残差掩膜；所述循环移位具体包括如下步骤：分别寻找残差直方图中横轴最左侧和最右侧的非零点，将二者之间的残差范围作为循环移位的操作范围；寻找残差直方图中峰值点及其右侧第一个零点的位置，将二者间隔作为残差直方图循环移位的距离；残差直方图沿横轴/残差值正方向循环移位：对于首次移动后超出所述操作范围的点，以操作范围的最小值与超出所述操作范围的距离的和作为二次移动的距离，重新以操作范围最小值为起点进行移位，直至移动后该点处于所述操作范围之内，结束循环移位。