[发明专利]多图像联合分割方法和装置

权利要求书

1.一种对多张图像实现联合分割的方法，用于对多张包含同一类物体的图像进行分割，所述方法包括：

将每张图像划分为多个子区域；

提取每一张图像的各张子区域的特征；

基于上述提取的特征，根据各张图像的图像内距离、图像间距离以及前背景平衡度来计算各张图像中的各个子区域是否属于前景区域，其中，所述图像内距离表示各张图像中相邻子区域之间的相似度，所述图像间距离表示各张图像之间前景区域的相似度，所述前背景平衡度表示各张图像中属于前景区域的子区域和属于背景区域的子区域之间的比例熵；

根据上述计算结果，在各张图像中分割出前景区域以及背景区域。

2.如权利要求1所述的方法，其中，根据各张图像的图像内距离、图像间距离以及前背景平衡度的计算步骤包括：

根据图像内距离、图像间距离以及前背景平衡度来构建基于每张图像的子区域向量的能量函数；

通过对所述能量函数最小化来计算每张图像的子区域向量,所述每张图像的子区域向量包括多个元素，每一元素反映该图像中的相应子区域是否属于前景区域。

3.如权利要求2所述的方法，其中，根据图像内距离、图像间距离以及前背景平衡度构建基于每张图像的子区域向量的能量函数的步骤进一步包括：

根据各张图像内相邻子区域的特征的相似度构建基于图像内距离的能量函数；

根据各张图像的前景区域的特征的相似度构建基于图像间距离的能量函数；

根据各张图像的前景区域和背景区域的比例构建基于前背景平衡度的能量函数；

对上述分别构建的能量函数进行加权求和来构建基于每张图像的子区域向量的能量函数。

4.如权利要求2所述的方法，其中，所述计算步骤进一步包括：

将所述能量函数转化为凸集二次规划形式。

5.如权利要求4所述的方法，其中，通过对所述能量函数最小化来计算每张图像的子区域向量包括：

使用迭代的方式对所述凸集二次规划形式的能量函数进行计算；其中，在每次迭代中，将所述能量函数中其他图像的子区域向量设定为固定值，从而仅计算一个图像中的子区域向量，并依次循环。

6.如权利要求5所述的方法，其中，通过对所述能量函数最小化来计算每张图像的子区域向量进一步包括：

判断所述能量函数是否收敛或迭代的循环次数是否大于预定阈值，如果其中任一结果为确定，则计算过程结束，如果均为否定，则继续进行迭代。

7.如权利要求2-6中任意一项所述的方法，其中，所述计算步骤进一步包括：

对计算得出的各个子区域的子区域向量进行二值化；其中，当子区域向量值为1时，该子区域为前景区域，当子区域向量值为0时，该子区域为背景区域。

8.一种对多个图像实现联合分割的装置，用于对多张包含同一类物体的图像进行分割，所述装置包括：

子区域划分单元，用于将每张图像划分为多个子区域；

特征提取单元，用于提取每一张图像的各张子区域的特征；

前景区域确定单元，用于基于上述提取的特征，根据各张图像的图像内距离、图像间距离以及前背景平衡度来计算各张图像中的各个子区域是否属于前景区域，其中，所述图像内距离表示各张图像中相邻子区域之间的相似度，所述图像间距离表示各张图像之间前景区域的相似度，所述前背景平衡度表示各张图像中属于前景区域的子区域和属于背景区域的子区域之间的比例熵；

图像分割单元，用于根据上述计算结果，在各张图像中分割出前景区域以及背景区域。

9.如权利要求8所述的装置，其中，所述前景区域确定单元进一步包括能量函数构建模块，被配置为：

根据图像内距离、图像间距离以及前背景平衡度来构建基于每张图像的子区域向量的能量函数；

通过对所述能量函数最小化来计算每张图像的子区域向量,所述每张图像的子区域向量包括多个元素，每一元素反映该图像中的相应子区域是否属于前景区域。