[发明专利]一种基于图像几何对称属性的侧旋姿态校正方法

摘要

本发明提供一种基于图像几何对称属性的侧旋姿态校正方法，方法包括：数据规范化；目标切片组选取；切片组二值化；切片背景、前景区域的提取；切片前景中心点的选择；切片前景对称损失的计算；优化方法选择适当的回旋角度，降低前景对称损失，得到校正角度。本发明通过图像二值化和连通域筛选的方法来获取前景，去除无用信息；本发明通过求取前景中心来获得回调旋转中心；关键的是，本发明提出了一种利用前景对称特征来构造的目标函数。本发明能够准确地检测和校正侧旋姿态影像。

主权项

1.一种基于图像几何对称属性的侧旋姿态校正方法，包括以下步骤：步骤1，数据规范化：将待检测调整的图像灰度范围线性映射到统一区间；截取带有对称属性的图像区域；对图像区域在某一方向上以固定间隔抽取切片，构成目标切片组；步骤2，目标特征的提取，其进一步包括三个子步骤：2.1切片组二值化；2.2切片组背景提取；2.3切片组图像区域的前景提取；步骤2.1，目标切片组二值化：图像映射后的图像区域中，像素值最小的取为0值，其余取为1值；步骤2.2，目标切片组的图像区域中的背景提取：在所有0值区域中求取最大连通域，其即为目标切片组背景区域；步骤2.3，目标切片组的图像区域中的前景提取：将目标区域中剩下的值全部取1，并在所有1值区域中求取最大连通域，其即为目标切片组前景区域；步骤3，目标切片组的对称损失计算，具体包括如下子步骤：定义对称损失及侧旋角度取值范围：3.1计算前景中心点；3.2目标切片组中各切片宽度重调；3.3计算对称损失；步骤3.1，计算前景中心点，前景中心点po定义为：其中，N为目标切片组经过二值化后的图像区域中的总输入点数，pi为目标切片组经过二值化后的图像区域中第i点的坐标，vi为目标切片组经过二值化后的图像区域中第i点的值；步骤3.2，目标切片组中各切片宽度重调：以过所述前景中心点po的垂线为界，对左右两侧较窄区域使用0值进行扩展，使该垂线成为各切片的中分线；。步骤3.3，计算对称损失：对称损失losssym定义为：其中，α为切片以前景中心点p_o为轴侧旋的角度，W为切片的左右长度，H为切片前后长度，为当切片旋转α时以切片左下角为原点，切片经二值化后的图像区域中(x,y)坐标上点的值；当α取0值时，即为切片未调整前的对称损失；步骤4，根据对称损失确定最优侧旋角度：设ε为可接受的侧旋角度误差，将α在取值区间上以ε为间隔进行穷举，当对称损失函数达到最小时的α则为对应切片的目标侧旋角度；步骤5，目标切片组全区域的旋转回调：当条件假设为各个切片侧旋的角度不一致时，使用插值的方法对各个切片进行侧旋角度计算，作为每个切片的回调角度；当条件假设为各层侧旋角度的角度一致时，对目标切片组中各切片的侧旋角度取平均值，作为目标切片组中切片的回调角度。