[发明专利]一种低对比度图像分割方法

摘要

本发明公开了一种低对比度图像分割方法，提供一种能有效、自适应地对低对比度图像进行分割的方法，即基于区域限制改进的Otsu图像分割方法，添加移动窗口概念，利用局部窗口内边缘像素信息实现局部窗口大小的自适应，依次在局部窗口内利用局部窗口阈值对当前像素进行分割，大大提高了分割算法分割低对比度图像的精度和抗噪性。

主权项

1.一种低对比度图像分割方法，其特征在于包括下述步骤：步骤(1)：初始化，求原图像对应的方差图像V和边缘图像E，初始化窗口边长N＝3，其中计算原图像对应的方差图像V的具体步骤包括：1)令窗口大小为3×3，对原图像中的所有像素，以当前像素为当前窗口中心，计算当前窗口内所有像素的灰度均值A；2)计算当前窗口内所有像素灰度值与A的欧氏距离Di；3)计算当前窗口的方差并取整，令当前窗口中心像素灰度为此方差值；其中计算原图像对应的边缘图像E的具体步骤包括：1)用高斯滤波器平滑方差图像V；2)用一阶偏导有限差分计算方差图像V的梯度幅值和方向；3)对梯度幅值进行非极大值抑制；4)检测和连接边缘；步骤(2)：窗口包含信息判断；求边缘图像E中与原图像中当前窗口W对应的窗口中边缘像素在窗口中所占的比例P，若P≥(N‑2)/N2则当前窗口包含足够的边缘信息，满足进行合理分割的条件，执行步骤(3)；若P<(N‑2)/N2则当前窗口不包含足够的边缘信息，不适合进行分割，令N＝N+2，再次执行步骤(2)；步骤(3)：当前像素分割；在步骤(2)的基础上，计算边长大小为N的当前窗口内的基于区域限制的Otsu阈值T，若当前窗口中心像素灰度大于T则置其灰度为L‑1，L为原图像灰度级，否则置其灰度为0，其中，计算当前窗口内的基于区域限制的Otsu阈值T的具体步骤包括：1)计算当前窗口W内每个灰度级的概率和数量；2)计算阈值分别取各灰度级时的背景概率、目标概率、背景均值、目标均值、背景方差、目标方差；3)遍历各灰度级，求得使类间方差达到最大时的阈值T1；4)在当前窗口W内统计[0,T1]内各灰度级的概率和数量；5)在当前窗口W内，计算[0,T1]灰度级范围内阈值分别取各灰度级时的背景概率、目标概率、背景均值、目标均值、背景方差、目标方差；6)遍历[0,T1]中各灰度级，求得使类间方差达到最大时的阈值T。