[发明专利]一种基于彩色图像的目标分割方法及装置

说明书

本发明涉及数据处理技术领域，提供了一种基于彩色图像的目标分割方法及装置，该方法包括：采用均值偏移方法对输入图像进行平滑滤波；采用K均值聚类方法对平滑滤波后图像的灰度直方图进行聚类行粗分割，得到粗分割图，对所述粗分割图进行形态学的腐蚀膨胀操作构建目标标记图；基于所述目标标记图，使用分水岭方法从所述平滑滤波后图像中提取出目标的轮廓。该装置包括：图像滤波模块、粗分割模块和细分割模块。本发明可以较准确地分割出处于野外的沙石、草地、树林等较复杂背景下的飞机等目标，并实现目标轮廓的准确提取。

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种基于彩色图像的目标分割方法及装置。

背景技术

在航空领域，基于视觉对飞机进行识别、定位和跟踪是一个重要的研究方向。其中跟踪定位的关键是需要在图像中准确分割出目标。当飞机目标所处的背景为沙石、草地、树林时，传统的图像分割方法很难将其准确分割出来。

因此，亟待提供一种能够将目标从具有复杂背景的彩色图像中分割出来的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对传统的图像分割方法很难将目标从复杂的背景中准确分割出来的缺陷，提供了一种基于彩色图像的目标分割方法及装置，提高了复杂场景下目标尤其是飞机目标分割的准确性。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于彩色图像的目标分割方法，包括：

采用均值偏移方法对输入图像进行平滑滤波；

采用K均值聚类方法对平滑滤波后图像的灰度直方图进行聚类行粗分割，得到粗分割图，对所述粗分割图进行形态学的腐蚀操作和膨胀操作构建目标标记图；

基于所述目标标记图，使用分水岭方法从所述平滑滤波后图像中提取出目标的轮廓。

可选地，所述采用均值偏移方法对输入图像进行平滑滤波，包括：

将输入图像转换到CIELAB色彩空间；

将转换后图像上的每个像素点记为五维点Z＝(X^s,X^y)，其中X^s表示像素点的空间变量(x,y)，X^r表示像素点的色彩变量(L,a,b)，通过核函数计算五维点Z的均值偏移变量值，并且不断迭代直到其稳定，最后将稳定的色彩变量(L,a,b)赋值到初始点上。

可选地，迭代过程中考虑该像素点周围的核函数空间窗内所有的像素点影响，并设置均值偏移变量的阈值为3，当均值偏移变量值小于3时循环终止，确定处于稳定状态。

可选地，所述采用K均值聚类方法对平滑滤波后图像的灰度直方图进行聚类行粗分割，包括：

使用预设的间距H均分灰度直方图的灰度范围，并在各灰度范围内找出图像中灰度值在此范围内的频率最大的灰度值，将其作为此灰度范围的初始聚类中心，进行聚类，当聚类的中心变化小于0.5个像素时，则认为聚类算法收敛，结束迭代；

利用聚类结果对图像进行粗分割，再进行形态学闭操作，去除小孔洞得到所述粗分割图。

可选地，所述对所述粗分割图进行形态学的腐蚀操作和膨胀操作构建目标标记图，包括：

对所述粗分割图进行腐蚀处理后得到目标的内部标记图；

对所述粗分割图进行膨胀处理后得到目标的外部标记图；

将所述内部标记图和外部标记图结合得到所述目标标记图。

本发明还提供了一种基于彩色图像的目标分割装置，包括：

图像滤波模块，用于采用均值偏移方法对输入图像进行平滑滤波；