[发明专利]一种实现多物体分割的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用计算机进行视觉图形处理的方法。 

背景技术

在计算机视觉领域中，图像分割是指将数字图像细分为多个图像子区域(像素的集合)的过程。现有的自动分割算法存在分割精度不高的缺点。与此同时，我们注意到在现有存在的手工干预分割实现方法中，用户在某次使用分割算法时，只能分割出图像中的一个物体，其余的像素则作为背景，若要分割同一幅图像的多个物体时，则需要多次使用该算法。这样就引出两个问题：1.需要确保本次使用算法分割物体时，之前已分割出且与当前物体相邻的物体不会受到影响(主要指组成已被分割物体的像素集合不会作任何改变)2.很多情况下，由于图像本身的复杂性，分割算法并不能保证每个物体的边界像素点都分割到位，用户先后分割两相邻的物体时，它们的公共边界线可能不是完全重合的，不重合的部分则产生了空隙。 

发明内容

本发明提供一种实现多物体分割的方法，本发明以快速推进算法和外推理论相结合、实现同一图像中多物体分割的技术。本发明所使用的快速推进算法和外推算法集成在一个人机交互式的图像分割系统中，该系统主要解决：1.利用快速推进算法实现多物体的分割。用户在分割物体A时，如果存在部分已被分割出的物体B与之相邻，则需要确保B中的像素集将不受影响；2.利用边界外推功能解决多次使用快速推进算法后留下的相邻物体公共边界线不重合等问题。 

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案： 

本发明的优点：利用快速推进算法和外推理论实现多物体分割。该技术将只适用于高精度单个物体分割的技术延伸到多物体分割，解决了实际工程中的这一复杂应用需求。另外，该技术将历史计算数据作为先验知识，减少了系统计算所需要的重复输入，极大提高处理效率。与手工分割相比，本发明所述的方法在保证精度的情况下拥有较高的分割效率；与全自动分割算法相比，本发明所述的方法则拥有较高的分割精度。 

附图说明

图1是本发明边界外推示意图； 

图2是本发明另一个边界外推示意图； 

图3是本发明分割多个物体的流程图。 

具体实施方式

下面用最佳的实施例对本发明做详细的说明。 

如图1-3所示， 

实施例一 

如图3所示，利用快速推进算法分割多个物体的方法，操作步骤如下： 

1.用户在系统的图像显示区域拖动鼠标左键画一个矩形框，该矩形框内包含了将要分割的物体； 

2.用户在矩形中物体的内部画前景曲线，在物体外部画背景曲 线，曲线的宽度可根据具体情况进行调节，然后设置快速推进算法的其它参数以及被分割物体的标号并确定； 

3.如果用户添加的前景或背景曲线过少以至于本次分割结果不理想，需要继续添加曲线并再次使用快速推进算法时，则转到步骤2； 

4.如果图像中存在其它尚未被分割的物体，则转到步骤1。 

边界外推使相邻物体的公共边界线重合： 

1、用户让系统显示物体的边界线； 

2、用户观察公共边界线并找到不重合的部分，然后使用系统提供的外推圆盘将边界线外推至重合。外推过程中用户可调节圆盘的半径，用以改善外推的精度； 

3、重复步骤2，直到所有的公共边界线被外推至重合。 

实施例二 

主要分为两部分：1.利用快速推进算法分割多个物体；2.利用边界外推功能解决相邻物体公共边界线不重合的现象。 

一、利用快速推进算法分割多个物体的原理 

1、用户在系统的图像显示区域画一个矩形框，该矩形框内包含了将要分割的物体； 

2、用户在矩形中物体的内部画前景曲线，物体外部画背景曲线，设置快速推进算法的其它参数以及被分割物体的标号(物体的标号用来区别于其它物体)并确定； 

3、系统调用快速推进算法，此时系统将进行如下工作： 

a)如果矩形框内存在另一个之前已被分割出的物体A，那么A中的所有像素点将加入到背景曲线，作为快速推进算法的参数之一。这样在本次分割完成之后，A内部的像素点就不会受任何影响。 

b)如果当前正在被分割的物体是用户第n次(n大于等于2)使用快速推进算法进行分割时，则当前物体的上一次分割结果将被本次分割结果覆盖。 

4、如果用户添加的前景或背景曲线过少以至于本次分割结果不理想，需要继续添加曲线并再次使用快速推进算法时，则转到步骤2。 

5、如果图像中存在其它尚未被分割的物体，则转到步骤1。