一種實(shí)現(xiàn)多物體分割的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種實(shí)現(xiàn)多物體分割的方法，涉及用計(jì)算機(jī)進(jìn)行視覺圖形處理的方法。操作步驟如下：1.用戶在系統(tǒng)的圖像顯示區(qū)域拖動(dòng)鼠標(biāo)左鍵畫一個(gè)矩形框，該矩形框內(nèi)包含了將要分割的物體；2.用戶在矩形中物體的內(nèi)部畫前景曲線，在物體外部畫背景曲線，曲線的寬度可根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，然后設(shè)置快速推進(jìn)算法的其它參數(shù)以及被分割物體的標(biāo)號(hào)并確定；3.如果用戶添加的前景或背景曲線過少以至于本次分割結(jié)果不理想，需要繼續(xù)添加曲線并再次使用快速推進(jìn)算法時(shí)，則轉(zhuǎn)到步驟2；4.如果圖像中存在其它尚未被分割的物體，則轉(zhuǎn)到步驟1。本發(fā)明以快速推進(jìn)算法和外推理論相結(jié)合、實(shí)現(xiàn)同一圖像中多物體分割的技術(shù)。
【專利說明】—種實(shí)現(xiàn)多物體分割的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及用計(jì)算機(jī)進(jìn)行視覺圖形處理的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域中，圖像分割是指將數(shù)字圖像細(xì)分為多個(gè)圖像子區(qū)域(像素的集合)的過程?，F(xiàn)有的自動(dòng)分割算法存在分割精度不高的缺點(diǎn)。與此同時(shí)，我們注意到在現(xiàn)有存在的手工干預(yù)分割實(shí)現(xiàn)方法中，用戶在某次使用分割算法時(shí)，只能分割出圖像中的一個(gè)物體，其余的像素則作為背景，若要分割同一幅圖像的多個(gè)物體時(shí)，則需要多次使用該算法。這樣就引出兩個(gè)問題:1.需要確保本次使用算法分割物體時(shí)，之前已分割出且與當(dāng)前物體相鄰的物體不會(huì)受到影響(主要指組成已被分割物體的像素集合不會(huì)作任何改變)2.很多情況下，由于圖像本身的復(fù)雜性，分割算法并不能保證每個(gè)物體的邊界像素點(diǎn)都分割到位，用戶先后分割兩相鄰的物體時(shí)，它們的公共邊界線可能不是完全重合的，不重合的部分則產(chǎn)生了空隙。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種實(shí)現(xiàn)多物體分割的方法，本發(fā)明以快速推進(jìn)算法和外推理論相結(jié)合、實(shí)現(xiàn)同一圖像中多物體分割的技術(shù)。本發(fā)明所使用的快速推進(jìn)算法和外推算法集成在一個(gè)人機(jī)交互式的圖像分割系統(tǒng)中，該系統(tǒng)主要解決:1.利用快速推進(jìn)算法實(shí)現(xiàn)多物體的分割。用戶在分割物體A時(shí)，如果存在部分已被分割出的物體B與之相鄰，則需要確保B中的像素集將不受影響；2.利用邊界外推功能解決多次使用快速推進(jìn)算法后留下的相鄰物體公共邊界線不重合等問題。
[0004]為解決上述問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0005]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):利用快速推進(jìn)算法和外推理論實(shí)現(xiàn)多物體分割。該技術(shù)將只適用于高精度單個(gè)物體分割的技術(shù)延伸到多物體分割，解決了實(shí)際工程中的這一復(fù)雜應(yīng)用需求。另外，該技術(shù)將歷史計(jì)算數(shù)據(jù)作為先驗(yàn)知識(shí)，減少了系統(tǒng)計(jì)算所需要的重復(fù)輸入，極大提高處理效率。與手工分割相比，本發(fā)明所述的方法在保證精度的情況下?lián)碛休^高的分割效率；與全自動(dòng)分割算法相比，本發(fā)明所述的方法則擁有較高的分割精度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是本發(fā)明邊界外推示意圖；
[0007]圖2是本發(fā)明另一個(gè)邊界外推示意圖；
[0008]圖3是本發(fā)明分割多個(gè)物體的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面用最佳的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)的說明。
[0010]如圖1-3所示，[0011]實(shí)施例一
[0012]如圖3所示，利用快速推進(jìn)算法分割多個(gè)物體的方法，操作步驟如下:
[0013]1.用戶在系統(tǒng)的圖像顯示區(qū)域拖動(dòng)鼠標(biāo)左鍵畫一個(gè)矩形框，該矩形框內(nèi)包含了將要分割的物體；
[0014]2.用戶在矩形中物體的內(nèi)部畫前景曲線，在物體外部畫背景曲線，曲線的寬度可根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，然后設(shè)置快速推進(jìn)算法的其它參數(shù)以及被分割物體的標(biāo)號(hào)并確定;
[0015]3.如果用戶添加的前景或背景曲線過少以至于本次分割結(jié)果不理想，需要繼續(xù)添加曲線并再次使用快速推進(jìn)算法時(shí)，則轉(zhuǎn)到步驟2 ；
[0016]4.如果圖像中存在其它尚未被分割的物體，則轉(zhuǎn)到步驟I。
[0017]邊界外推使相鄰物體的公共邊界線重合:
[0018] 1、用戶讓系統(tǒng)顯示物體的邊界線；
[0019]2、用戶觀察公共邊界線并找到不重合的部分，然后使用系統(tǒng)提供的外推圓盤將邊界線外推至重合。外推過程中用戶可調(diào)節(jié)圓盤的半徑，用以改善外推的精度；
[0020]3、重復(fù)步驟2，直到所有的公共邊界線被外推至重合。
[0021]實(shí)施例二
[0022]主要分為兩部分:1.利用快速推進(jìn)算法分割多個(gè)物體；2.利用邊界外推功能解決相鄰物體公共邊界線不重合的現(xiàn)象。
[0023]一、利用快速推進(jìn)算法分割多個(gè)物體的原理
[0024]1、用戶在系統(tǒng)的圖像顯示區(qū)域畫一個(gè)矩形框，該矩形框內(nèi)包含了將要分割的物體；
[0025]2、用戶在矩形中物體的內(nèi)部畫前景曲線，物體外部畫背景曲線，設(shè)置快速推進(jìn)算法的其它參數(shù)以及被分割物體的標(biāo)號(hào)(物體的標(biāo)號(hào)用來區(qū)別于其它物體)并確定；
[0026]3、系統(tǒng)調(diào)用快速推進(jìn)算法，此時(shí)系統(tǒng)將進(jìn)行如下工作:
[0027]a)如果矩形框內(nèi)存在另一個(gè)之前已被分割出的物體A，那么A中的所有像素點(diǎn)將加入到背景曲線，作為快速推進(jìn)算法的參數(shù)之一。這樣在本次分割完成之后，A內(nèi)部的像素點(diǎn)就不會(huì)受任何影響。
[0028]b)如果當(dāng)前正在被分割的物體是用戶第n次(n大于等于2)使用快速推進(jìn)算法進(jìn)行分割時(shí)，則當(dāng)前物體的上一次分割結(jié)果將被本次分割結(jié)果覆蓋。
[0029]4、如果用戶添加的前景或背景曲線過少以至于本次分割結(jié)果不理想，需要繼續(xù)添加曲線并再次使用快速推進(jìn)算法時(shí)，則轉(zhuǎn)到步驟2。
[0030]5、如果圖像中存在其它尚未被分割的物體，則轉(zhuǎn)到步驟I。
[0031]注:用戶所畫的前景、背景曲線是快速推進(jìn)算法其中一部分的參數(shù)，且曲線形狀任
o
[0032]二、邊界外推的設(shè)計(jì)構(gòu)思
[0033]邊界外推功能在本發(fā)明所述的交互式系統(tǒng)中是通過一個(gè)圓盤來實(shí)現(xiàn)的。外推理論是:將圓盤內(nèi)尚未被標(biāo)號(hào)的像素點(diǎn)合并到像素?cái)?shù)目最多的物體中去，這樣就達(dá)到了邊界外推的目的。注:未被標(biāo)號(hào)的像素點(diǎn)是指，不屬于任何已被分割完成物體的點(diǎn)，即上述的空隙。
[0034]在邊界外推示意圖1中，物體A的邊界與外推圓盤相交于m，n兩點(diǎn)，mbnm所形成封閉區(qū)域內(nèi)部的點(diǎn)未被標(biāo)號(hào)，外推后這部分點(diǎn)被合并到A中，則原來的邊界mn則與線段mbn重合。
[0035]在邊界外推示意圖2中，物體A的邊界與外推圓盤相交于m，n兩點(diǎn)，物體B的邊界與外推圓盤相交于Pq兩點(diǎn)，且圓盤內(nèi)A的像素個(gè)數(shù)大于B的像素個(gè)數(shù)，則外推后，A的mn邊界線段變成了線段mpqn，此時(shí)，圓盤內(nèi)A，B兩物體的公共邊界線段是pq。
[0036]三、利用快速推進(jìn)算法分割多物體和邊界外推的時(shí)間順序，用戶可以在圖像中所有物體未被全部分割出的情況下，外推邊界處理公共邊界線不重合的現(xiàn)象，也可以在所有物體被分割完畢的情況下進(jìn)行邊界外推。
[0037]最后應(yīng)說明的是:顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.一種實(shí)現(xiàn)多物體分割的方法，其特征在于，操作步驟如下: 1)用戶在系統(tǒng)的圖像顯示區(qū)域拖動(dòng)鼠標(biāo)左鍵畫一個(gè)矩形框，該矩形框內(nèi)包含了將要分割的物體； 2)用戶在矩形中物體的內(nèi)部畫前景曲線，在物體外部畫背景曲線，曲線的寬度可根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，然后設(shè)置快速推進(jìn)算法的其它參數(shù)以及被分割物體的標(biāo)號(hào)并確定； 3)如果用戶添加的前景或背景曲線過少以至于本次分割結(jié)果不理想，需要繼續(xù)添加曲線并再次使用快速推進(jìn)算法時(shí)，則轉(zhuǎn)到步驟2 ; 4)如果圖像中存在其它尚未被分割的物體，則轉(zhuǎn)到步驟I。
【文檔編號(hào)】G06T7/00GK103617612SQ201310565934
【公開日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月13日
【發(fā)明者】范澍斐, 秦恩泉, 熊偉華 申請(qǐng)人:江蘇刻維科技信息有限公司