[发明专利]三元图自动生成方法及利用该三元图的前景提取方法

权利要求书

1.一种三元图自动生成方法，其步骤包括：

S1、获取输入图像，并通过窗口连续扫描图像，每个窗口扫描得到的图像为输入图像的局部图像；

S2、在每个窗口中通过边缘检测算法提取图像边缘，得到输入图像的边缘图像；

S3、根据边缘图像得到图像分割算法的不完全标记输入图；

S4、通过图像分割算法和不完全标记输入图得到分割结果图像；

S5、根据分割结果图像得到三元图；

所述步骤S1通过窗口连续扫描图像中，相邻窗口均有部分重叠；

所述步骤S1中，窗口的横向步长和纵向步长分别通过以下公式得到：

step_w＝(int)(percentage*rate*width)+1；

step_h＝(int)(percentage*rate*height)+1；

step_w为窗口的横向步长，step_h为窗口的纵向步长，width为输入图像的宽度，height为输入图像的高度，percentage为前景占输入图像比例的典型低值，rate为前景亮面和暗面比例的典型低值，其中percentage的取值范围为30～60％，rate的取值范围为10～40％；

窗口的宽度和高度通过以下公式得到：

r_w＝step_w*L

r_h＝step_h*L

r_w为窗口的宽度，r_h为窗口的高度，L为窗口重叠系数，其中L的取值使得图像重叠部分占比达到15％以上。

2.根据权利要求1所述的三元图自动生成方法，其特征在于：所述步骤S1至步骤S2间还包括如下步骤：

S1-2、将每个窗口中的彩色图像转换为灰度图像，统计其灰度直方图，遍历窗口中图像的点得到窗口归一化图像；

所述步骤S2中根据窗口归一化图像提取图像边缘。

3.根据权利要求2所述的三元图自动生成方法，其特征在于：所述步骤S1-2的具体步骤为：

S1-2a、将每个窗口中彩色图像的像素转化为灰度图像，灰度图像中每个像素具有像素值v，v为x～y之间的任一值，其中yx；

S1-2b、分别统计每个窗口中灰度图像每个像素值v出现的频度Pv(v＝x～y)，得到P＝{Px,...,Py}，其中Pv等于灰度图像中像素值等于v的像素个数；

S1-2c、取窗口中所有像素值的中位数向两个方向扩展，抛弃两端的直方图带，得到保留的像素的阈值下限Thres_low和阈值上限Thres_high使其满足：

sum(Pv)/(r_w*r_h)Ts；

r_w为窗口的宽度，r_h为窗口的高度，Ts为保留的像素比例，其中v≥Thres_lowv≤Thres_high，Ts0.5Ts1；

S1-2d、对灰度图像中每个像素重新赋值：

v＝(v-Thres_low)*z/(Thres_high-Thres_low)；

其中z≥Thres_highz≤y。

4.根据权利要求1所述的三元图自动生成方法，其特征在于：所述步骤S3的具体步骤为：

S3a、将边缘图像的边缘进行膨胀操作；

S3b、选取膨胀区域外的接近边缘图像外周的点作为种子点进行漫水填充；

S3c、将漫水填充部分作为背景区域，未被填充部分作为可能的前景区域，并转换为图像分割算法的不完全标记输入图。

5.根据权利要求1所述的三元图自动生成方法，其特征在于：所述步骤S5的具体步骤为：将分割结果图像中前景和背景交接的部分膨胀作为三元图的待求解区域，将分割结果图像中剩余前景部分作为三元图的确定前景区域，将分割结果图像中剩余背景部分作为三元图的确定背景区域。

6.一种前景提取方法，其步骤包括：

SA、通过权利要求1至5任一所述的方法得到三元图；

SB、通过基于三元图的前景提取算法和三元图得到结果图。

7.根据权利要求6所述的前景提取方法，其步骤还包括：

SC、将结果图转化为图像分割算法的不完全标记输入图，并返回进行步骤S4，直至本次结果图与上次结果图的差值绝对值小于设定阈值时结束。