[发明专利]基于目标区域局部增强的反射层析激光雷达图像分割方法

权利要求书

1.一种基于目标区域局部增强的反射层析激光雷达图像分割方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1，输入原始图像，所述原始图像为通过滤波反投影重构得到的反射层析激光雷达图像；

步骤2，通过二维低通滤波器去除所述原始图像中的环状伪影；

步骤3，对经过步骤2处理后的图像执行均值滤波处理，以滤除噪点，并使用迭代阈值法执行对经滤除噪点后的图像的初始分割，以获得分割图像；

步骤4，对步骤3获得的所述分割图像按照外接凸多边形面积最小的准则进行目标区域的提取，提取出闭合的外接凸多边形的目标区域；

步骤5，针对提取出的所述目标区域采用图像填充算法完成图像填充，得到目标显著图；

步骤6，将步骤5中完成填充的所述目标显著图与所述原始图像进行融合，获得目标区域增强的融合图像；

步骤7，采用迭代阈值法求出增强的目标区域图像的最佳阈值，然后使用所述最佳阈值对整幅所述融合图像进行分割。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2包括子步骤：

步骤2.1，首先确定所述环状伪影的中心位置、采样间隔和采样点数；利用拉东Radon变换将所述环状伪影转化为线性伪影；

步骤2.2，对所述线性伪影进行傅里叶变换，从而将所述线性伪影转换到频谱信号；

步骤2.3，使用所述二维低通滤波器对所述线性伪影的频谱信号执行低通滤波，以滤除所述线性伪影；

步骤2.4，对滤波后的频谱信号执行傅里叶逆变换和坐标逆变换，获得校正后的图像。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3中所述均值滤波处理包括子步骤：

步骤3.1，针对图像上的一个目标像素，圈定所述目标像素和其周围预定半径区块内的所有相邻像素；

步骤3.2，计算所述目标像素和其所有相邻像素的平均值；

步骤3.3，使用所述平均值替换目标像素的原始像素值。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤3中采用迭代阈值法执行对所述经滤除噪点后的图像的初始分割包括子步骤：

步骤3.4，首先求出整幅所述经滤除噪点后的图像的最大灰度值和最小灰度值，取最大灰度值和最小灰度值的平均值T₀作为初始阈值；

步骤3.5，找出所述经滤除噪点后的图像中灰度值大于等于T₀的部分R₁和灰度值小于T₀的部分R₂，分别计算R₁内的平均值u₁和R₂内的平均值u₂，取u₁和u₂的平均值T₁作为下一次分割的阈值；

步骤3.6，重复步骤3.5，每次用新的阈值取代上次的阈值，直到平均灰度值不再发生变化，以不再变化的平均灰度值T作为最佳阈值T；

步骤3.7，以最佳阈值T执行对整幅图像的初始分割，设置图像中灰度值大于等于T的点赋值为1，小于T的点赋值为0，得到二值化的初始分割图像。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤4中，仅对所述分割图像中不为零的点集按照所述外接凸多边形面积最小准则进行目标区域提取，具体包括以下子步骤：

步骤4.1，首先输入初始的所述分割图像，将其中不为零的点组成点集V；

步骤4.2，剖分所述点集V，以构建空间网格；

步骤4.3，利用凸包算法得到经剖分的所述空间网格的凸包顶点数目k；

步骤4.4，串联外接凸多边形的各个顶点得到闭合的外接凸多边形。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤5中，采用图像填充算法完成所述图像填充包括以下子步骤：

步骤5.1，判断所述目标区域中的点位于所述外接凸多边形内还是所述外接凸多边形外；

步骤5.2，将位于所述外接凸多边形内的区域赋值1.0，将位于所述外接凸多边形外的区域赋值0.5；

步骤5.3，得到目标显著图S(x，y)。