专利名称：一种图像Ⅱ型薛定谔变换方法
技术领域：
本发明涉及一种图像处理与分析方法，特别是涉及一种图像Ii型薛定谔变换方 法。
背景技术：
随着计算机技术的普及，图像处理与分析在很多领域得到了广泛的应用，图像处 理与分析方法的研究成为当前的一大研究热点。以经典力学为物理背景、以能量最小或者 最小作用原理为准则、以能量泛函或者偏微分方程来表示的各种确定性图像处理与分析模 型在最近几十年得到了很大的发展，形成了较完整的体系，在边缘提取、图像分割、运动跟 踪、3D重建、图像去噪、立体视觉匹配、图像修描(Inpainting)等方面得到了广泛应用。而采用统计模型的图像处理与分析方法还没有形成完整的体系，主要原因是常见 的统计模型只是在现有的能量最小模型基础上将一些统计信息加入到能量公式中，或者是 直接根据目标或图像的先验信息，如直方图、区域平均值、方差等，用贝叶斯(Bayesian)理 论来建立各种模型。中国发明专利公开文件CN101697227A，给出了一种图像薛定谔变换方法及其应 用，其主要考虑到图像薛定谔变换的较为简单的形式，可称为“I-型薛定谔变换”，I-型薛 定谔变换是各向同性的。
发明内容
本发明所要解决的问题是针对上述现有技术而提出一种图像II型薛定谔变换方 法，其薛定谔变换是各向异性的，可以应用于图像分割、目标轮廓提取等方面。本发明为解决上述提出的问题所采用解决方案为一种图像II型薛定谔变换方 法，其特征在于包括有以下步骤1)将大小为mXn的图像从计算机存储装置中提取，获取其灰度分布函数I (χ)，并 令图像II型薛定谔变换势函数V(X) =-J · I(x)，其中J为虚数单位；2)创建一个大小为mXn的二值图像树x)，图像树x)中只有一矩形是白色，其余 均为黑色，此矩形对应于图像V(X)中某目标的内部区域中；3)给定常数a禾口 t ；4)在频域中计算图像树X)的I-型离散薛定谔变换~0M)，包括有以下步 骤a)通过计算机上运行的计算软件，构造一个mXn的距离矩阵D= (dj，其中dM = (p-m/2)2+(q-n/2)2;b)计算I-型薛定谔变换的传递函数H= Ov)，其中ai/、，J为 虚数单位；c)计算树χ)的傅立叶变换根据下式计算传播子的的傅立叶变换 φ :ηφ=Ηφ·,β)计算‘的傅立叶逆变换并取模，即得5)在空域中利用公式W(M) = ^(M)e-计算II-型离散薛定谔变换u (X，t)；6)用图像u(x，t)的灰度平均值作为门限对图像u(X，t)进行二值化得二值图像
权利要求
1. 一种图像II型薛定谔变换方法，其特征在于包括有以下步骤1)将大小为mXn的图像从计算机存储装置中提取，获取其灰度分布函数I(X)，并令图 像II型薛定谔变换势函数V(X) =-J · I(x)，其中J为虚数单位；2)创建一个大小为mXn的二值图像树X)，图像树χ)中只有一矩形是白色，其余均为黑 色，此矩形对应于图像V(X)中某目标的内部区域中；3)给定常数a和t；4)在频域中计算图像树χ)的I-型离散薛定谔变换^OM)，包括有以下步骤 a)通过计算机上运行的计算软件，构造一个mXn的距离矩阵D = (dM)，其中dM = (p-m/2)2+(q-n/2)2 ；b)计算1_型薛定谔变换的传递函数H = Ov)，其中\ = e—，J为 虚数单位；c)计算树χ)的傅立叶变换根据下式计算传播子的的傅立叶变换 Uv=Hcp-, e)计算 < 的傅立叶逆变换并取模，即得；5)在空域中利用公式〃0Μ)= ~0Μ>—计算II-型离散薛定谔变换u(x，t)；6)用图像u(x，t)的灰度平均值作为门限对图像u(x，t)进行二值化得二值图像U1 (χ，t)；7)^m2(x,0 = max(Ml(x,0,^(x))，则u2 (χ, t)为经一次II型薛定谔变换后得到的目标区域；8)gu2(x，t)与树χ)没有变化，或者用户选择了中止程序，则退出程序，U2 (x，t)即为最 后提取的目标图像，否则树χ) GM2OM)，跳转到步骤4)。
全文摘要
本发明涉及一种图像II型薛定谔变换方法。包括有以下步骤1)将大小为m×n的图像从计算机存储装置中提取，获取其灰度分布函数I(x)，并令图像II型薛定谔变换势函数v(x)＝-J·I(x)；2)创建一个大小为m×n的二值图像3)给定常数a和t；4)在频域中计算图像的I-型离散薛定谔变换5)在空域中利用公式计算II-型离散薛定谔变换u(x，t)；6)用图像u(x，t)的灰度平均值作为门限对图像u(x，t)进行二值化得二值图像u1(x，t)；7)令则u2(x，t)为经一次II型薛定谔变换后得到的目标区域；8)u2(x，t)即为最后提取的目标图像。本发明相对于现有技术的主要优点避免了大矩阵的对角化，计算量及计算时间大大减少。
文档编号G06T3/00GK102073984SQ20111000370
公开日2011年5月25日 申请日期2011年1月10日 优先权日2011年1月10日
发明者娄联堂, 高文良 申请人:武汉工程大学