图像分割方法和装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103839248103839248A(43)申请公布日2014.06.04(21)申请号201210477833.8(22)申请日2012.11.22(71)申请人北京三星通信技术研究有限公司地址100016北京市朝阳区霞光里9号中电发展大厦12层申请人三星电子株式会社(72)发明人刘志花任海兵张丽丹张红卫冀永楠金智渊禹景久(74)专利代理机构北京铭硕知识产权代理有限公司11286代理人韩明星(51)Int.Cl.G06T7/00(2006.01)权权利要求书3页利要求书3页说明书7页说明书7页附图2页附图2页(54)发明名称图像分割方法和装置(57)摘要本发明提供了一种图像分割方法和装置，所述图像分割方法包括：(a)从图像中检测感兴趣目标的初始轮廓；(b)根据对比度特性对初始轮廓上的点进行分类；(c)为不同种类的点构造不同的能量函数模型，基于构造的能量函数模型计算用于图像分割的曲线的演进函数，并根据演进函数在图像中移动水平集曲线；(d)确定移动后的水平集曲线是否已经收敛，如果确定水平集曲线已经收敛，则将移动后的水平集曲线输出为图像分割的结果，如果确定移动后的水平集曲线没有收敛，则以移动后的水平集曲线的作为初始轮廓，再次执行步骤(b)和步骤(c)，直到得到收敛的水平集曲线为止。CN103839248ACN1038924ACN103839248A权利要求书1/3页1.一种图像分割方法，包括：(a)从图像中检测感兴趣目标的初始轮廓；(b)根据对比度特性对初始轮廓上的点进行分类；(c)为不同种类的点构造不同的能量函数模型，基于构造的能量函数模型计算用于图像分割的曲线的演进函数，并根据演进函数在图像中移动水平集曲线；(d)确定移动后的水平集曲线是否已经收敛，如果确定水平集曲线已经收敛，则将移动后的水平集曲线输出为图像分割的结果，如果确定移动后的水平集曲线没有收敛，则以移动后的水平集曲线的作为初始轮廓，再次执行步骤(b)和步骤(c)，直到得到收敛的水平集曲线为止。2.如权利要求1所述的图像分割方法，其中，在步骤(a)通过可变形部分模型DPM来检测初始轮廓。3.如权利要求1所述的图像分割方法，在步骤(b)中，根据局部符号压力函数LSPF将初始轮廓上的点分类为高对比度类型的点和低对比度类型的点，其中，LSPF函数的定义如下：x∈Ω，u＝∫Cc1(x)dx/∫Cdxv＝∫Cc2(x)dx/∫Cdx，其中，I表示在区域Ω上限定的给定图像，x表示图像中的点，u和v分别表示局部内部平均强度和局部外部平均强度，c1(x)和c2(x)分别表示在每个点附近的局部内部平均强度和局部外部平均强度，C表示作为初始轮廓的符号距离函数φ的零水平集的闭合曲线，y表示中心为x、半径为r的圆范围内的点，B(x，y)表示覆盖的局部区域，其中，当初始轮廓上的点的局部区域B(x，y)内的LSPF值大于0的点的数量Npos(x)和小于0的点的数量之间的比率min(Npos(x)，Nneg(x))/max(Npos(x)满足min(Npos(x)，Nneg(x))/max(Npos(x)＜阈值τ，则将该点x确定为高对比度类型的点，反之，如果min(Npos(x)，Nneg(x))/max(Npos(x)，Nneg(x))大于或等于τ，则认为该点是低对比度类型的点。4.如权利要求3所述的图像分割方法，在步骤(c)，为高对比度类型的点构建的能量函数定义为E1(φ)＝∫C\Aδφ(x)∫ΩB(x，y)F(I(y)，φ(y))dydx，为低对比度类型的点构建的能量函数定义为E2(φ)＝∫Aδφ(x)∫ΩB(x，y)F(I(y)，φ(y))dydx+α∫Aδφ(x)F(I(x)，φ(x))dx，其中，C\A表示初始轮廓上的高对比度类型的点，A表示初始轮廓上的低对比度类型的点，F表示基于区域的图像分割能量函数，最终的能量函数模型定义为：其中，α和β是权重值。5.如权利要求4所述的图像分割方法，其中，在步骤(c)，F是Chan-Vese模型函数，最终的曲线演进函数的定义如下：2CN103839248A权利要求书2/3页其中，c1(x)和c2(x)分别表示在每个点附近的局部内部平均强度和局部外部平均强度，cin和cout分别表示全局内部平均和全局外部平均，其定义如下：6.一种图像分割装置，包括：目标轮廓检测单元，从图像中检测初始轮廓；点分类单元，根据对比度特性对初始轮廓上的点进行分类；曲线演进单元，通过为不同类型的点构造不同的能量函数来构建能量函数模型，基于构造的能量函数模型得到曲线演进函数，并根据曲线演进函数移动水平集曲线；结果输出单元，判断移动后的水平集曲线是否收敛，并输出图像分割的结果，其