[发明专利]一种面向水环境监测的水面显著性区域的检测方法

权利要求书

1.一种面向水环境监测的水面显著性区域的检测方法，其特征在于，所述检测方法基于资源有限的无线视频传感器节点，具体包括以下步骤：

S1.对无线视频传感器的摄像头采集的图像进行压缩感知采样，得到大小为原图1/4的重构图像；具体过程为：

S1.1.对无线视频传感器的摄像头采集的图像按照8×8大小进行分块；

S1.2.生成一个大小为16×64且满足0-1分布的随机伯努利矩阵Φ；

S1.3.依次将每块图像的像素矩阵排列成64×1的列向量x_j，j＝1，2……N，其中N代表此时图像的总块数；

S1.4.根据压缩感知的公式得到每个图像块对应的采样向量y_j：

y_j＝Φ×x_j；

S1.5.将每个图像块对应的采样向量重新排列成4×4大小的像素矩阵；

S1.6.将步骤S1.5得到的所有图像块对应的像素矩阵进行合并，得到最终的重构图像；

S2.将步骤S1得到的重构图像从RGB色彩空间转化到CIELAB色彩空间；

S3.将经过步骤S2处理的重构图像进行分块处理,分成大小为4×4且互不重叠的图像块A_i，i＝1，2……n，其中n代表此时的总块数；并按照从上到下、从左往右的顺序依次指定各个图像块的位置坐标信息为(1，1)、(1，2)……(H/4，W/4)，其中H、W分别代表重构图像的行数和列数；

S4.对每个图像块A_i，i＝1，2……n，根据其坐标信息，找出一个以其为中心的对称的子图像区域；通过计算该图像块与对应子图像区域在CIELAB色彩空间上平均向量的欧式距离，得出该图像块的显著值，以此类推，得到每个图像块的显著值；具体过程为：

S4.1.求出第i个图像块A_i在CIELAB色彩空间上的平均向量(L_ai，A_ai，B_ai)；

S4.2.根据图像块A_i对应的坐标信息(x_i，y_i)，找出该图像块对应的子图像区域M_i，M_i的横坐标范围为(x_i-x₀，x_i+x₀)，纵坐标范围为(y_i-y₀，y_i+y₀)，其中x₀，y₀由如下公式得到：

x₀＝min(x_i,H/4-x_i)

y₀＝min(y_i,W/4-y_i)；

S4.3.求出该子图像区域M_i在CIELAB色彩空间上的平均向量(L_ui，A_ui，B_ui)；

S4.4.计算该图像块与对应子图像区域在CIELAB色彩空间上平均向量的欧式距离，计算公式如下：

即每个图像块的显著值；

S5.将每个图像块的显著值赋给其中包含的像素点，并进行归一化处理；

S6.对步骤S5得到的显著图进行最近邻插值处理，得到和原始图一样大小的最终显著图。

2.根据权利要求1所述的面向水环境监测的水面显著性区域的检测方法，其特征在于，所述步骤S2中，重构图像从RGB色彩空间转化到CIELAB色彩空间的具体方法为：

S2.1.对重构图像中的每个像素点，先利用Gamma函数对RGB色彩空间的三个色彩通道值进行校正，Gamma函数对应公式如下：

S.2.2.对校正后的RGB色彩空间的三个色彩通道值利用如下公式得到XYZ色彩模型：

S2.3.将步骤S2.2生成的XYZ进行归一化处理，得到对应的三个色彩通道值，即X_norm，Y_norm，Z_norm；

S2.4.通过下述公式得到各像素点对应的CIELAB色彩通道值：

L＝116*f(Y_norm)-16

A＝500*(f(X_norm)-f(Y_norm))

B＝200*(f(Y_norm)-f(Z_norm))

其中，f是一个类似Gamma函数的校正函数，具体公式如下：

即得到CIELAB色彩空间。