带偏差域的局部自适应图像分割方法及计算机程序产品与流程

本发明属于图像数据处理，具体地说，是涉及一种带偏差域的局部自适应图像分割方法及计算机程序产品。

背景技术：

1、图像分割是指将图像分成若干具有相似性质的区域的过程，从数学角度来看，图像分割是将图像划分成互不相交的区域的过程。主动轮廓模型是当前图像分割算法研究领域的热点,在分割边缘模糊、强度异质、含有噪声等这类复杂图像时,展示了一定的优越性,因此，主动轮廓模型在图像分割领域得到了广泛应用,对其的研究也取得了一定的成果。

2、基于区域的主动轮廓模型是一种经常被应用于医学领域的灰度图像分割方法，它通过闭合曲线的演化得到目标的边界。传统的基于区域的主动轮廓模型假定同一区域内部具有相等或相近的像素灰度值，而不同区域之间有明显不同的像素灰度值。该模型对于大部分医学灰度图像都能获得较好的分割结果，但是对于灰度不均匀的图像，则无法准确演化到目标边界。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种带偏差域的局部自适应图像分割方法及计算机程序产品，以解决传统的基于区域的主动轮廓模型无法准确分割灰度不均匀图像的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

3、在一个方面，本发明提出了一种带偏差域的局部自适应图像分割方法，包括：

4、初始化水平集函数；

5、计算输入图像 i=i(x)的各个子区域的灰度偏差，组成整个输入图像 i的初始偏差域 b；其中， x表示图像域ω上的某一点；

6、执行以下迭代过程：

7、计算输入图像 i被主动轮廓曲线所分成的曲线内和曲线外两部分的灰度均值、：

8、；

9、；

10、其中，为 heaviside阶跃函数；

11、计算高斯窗口内高斯曲线内、外部图像所对应的真实图像的灰度均值 j 1、 j 2：

12、；

13、其中，为高斯核函数，；

14、利用计算出的灰度均值 j 1、 j 2，更新偏差域 b：

15、；

16、利用计算出的灰度均值 j 1、 j 2以及更新后的偏差域 b计算光滑函数 i law：

17、；

18、计算权重矩阵函数ω：

19、；

20、利用以下公式更新水平集函数：

21、；

22、其中，为 dirac函数，表示的导函数；表示水平集的曲率；

23、在水平集函数趋于稳定时，结束迭代过程，获得最终的主动轮廓曲线。

24、在本申请的一些实施例中，所述初始偏差域 b的计算过程可以包括：

25、将整个输入图像 i分成若干个子区域；

26、计算每一个子区域内的各像素点的灰度值与该子区域内的真实图像的灰度值的偏差，组成整个输入图像 i的初始灰度偏差域 b。

27、在本申请的一些实施例中，对于各个子区域内的真实图像的灰度值，可以采用该子区域的灰度均值来表示。

28、在本申请的一些实施例中，可以配置所述阶跃函数。

29、在本申请的一些实施例中，判断所述水平集函数趋于稳定的过程可以包括：

30、预设一个精度值 q；

31、若本次迭代计算出的水平集函数与前次迭代计算出的水平集函数满足条件，则认为水平集函数趋于稳定，结束迭代过程；否则，继续迭代过程。

32、在另一个方面，本发明还提出了一种计算机程序产品，包括计算机程序或指令，所述计算机程序或指令被处理器执行时，可以实现上述带偏差域的局部自适应图像分割方法的步骤。

33、与现有技术相比，本发明的优点和积极效果主要体现在：

34、1、本发明通过将图像灰度不均匀性定量表示，重新定义了一个包含图像偏差域信息的局部自适应权重函数，并通过约束估计得到的不均匀信息与实际分割图像的灰度不均匀的一致化，实现了对灰度不均匀图像的准确分割；

35、2、本发明利用局部自适应权重函数来表示图像像素点邻域内的灰度不均匀性，通过将输入图像分为灰度不均匀性和真实图像分别进行迭代，进而从输入图像中分离出灰度偏差域，从而消除了灰度不均匀性对图像分割的影响。

36、结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

技术特征：

1.一种带偏差域的局部自适应图像分割方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的带偏差域的局部自适应图像分割方法，其特征在于，所述初始偏差域b的计算过程包括：

3.根据权利要求2所述的带偏差域的局部自适应图像分割方法，其特征在于，所述子区域内的真实图像的灰度值采用该子区域的灰度均值来表示。

4.根据权利要求1所述的带偏差域的局部自适应图像分割方法，其特征在于，所述阶跃函数。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的带偏差域的局部自适应图像分割方法，其特征在于，判断所述水平集函数趋于稳定的过程包括：

6.一种计算机程序产品，包括计算机程序或指令，其特征在于，所述计算机程序或指令被处理器执行时，实现权利要求1至5中任一项所述方法的步骤。

技术总结本发明公开了一种带偏差域的局部自适应图像分割方法及计算机程序产品，属于图像数据处理技术领域，包括：初始化水平集函数；计算输入图像的初始偏差域；将输入图像分成灰度不均匀性和真实图像分别进行迭代，并定义一个包含图像偏差域信息的局部自适应权重函数，通过从输入图像中分离出灰度偏差域，从而消除了灰度不均匀性对图像分割的影响，使得最终得到的迭代后的水平集函数可以准确地演化到目标边界，实现了对灰度不均匀图像的准确分割。技术研发人员：王坤,王君伟,郝健,卢罗宗,谭荣受保护的技术使用者：海克斯康制造智能技术（青岛）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/18