1.一种面向文化图案图像的层次分割方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、将文化图案图像转换至lab颜色空间,将具有相似颜色特征的像素压缩到一起,从而使图像分割为若干个区域;
步骤2、基于颜色特征计算相邻区域之间的似然比,将似然比大于预设阈值的相邻区域进行合并,从而获得过分割结果,似然比计算公式如下:
式中,i和j表示区域的序号,ri和rj表示相邻区域,
步骤3、计算相邻区域的差异
3.1、计算相邻区域之间颜色平均差异和相邻区域边界的平均颜色差异,计算公式分别如下:
式中,ri和rj表示相邻区域,
3.2、计算相邻区域之间纹理差异,计算公式如下:
dt(ri,rj)=dab(ri,rj)*dw(ri,rj)
式中,ri和rj表示相邻区域,dab(ri,rj)表示相邻区域的色度差异,dw(ri,rj)表示相邻区域的纹理特征差异;
3.3、计算相邻区域之间尺度差异,计算公式如下:
其中,
3.4、计算相邻区域之间交织值,计算公式如下:
式中,np表示以像素p为中心的滑动窗口内最多的像素颜色值,nq表示以像素q为中心的滑动窗口内最多的像素颜色值,cj表示区域rj内最多的像素颜色值,ci表示区域ri内最多的像素颜色值,当a=b,δ(a,b)=1;当a≠b,δ(a,b)=0;
3.5、计算相邻区域之间综合差异,计算公式如下:
式中,α表示纹理度量系数,β表示边界度量系数;
步骤4、将所述综合差异从小到大进行排列并按序合并,得到具有层次关系的分割结果。
2.根据权利要求1所述的面向文化图案图像的层次分割方法,其特征在于:步骤2中,对过分割结果采用残差去除方法进行处理,设边界周围的合并区域包含像素点不超过[n/5000],n为图像像素总数,将残差区域内的像素合并到一个相邻色差最小的平滑区域。
3.根据权利要求1所述的面向文化图案图像的层次分割方法,其特征在于:步骤3.2中,使用以下公式限制区域尺度:
4.根据权利要求1所述的面向文化图案图像的层次分割方法,其特征在于:步骤3.2中,相邻区域的色度差异dab(ri,rj)通过以下公式计算获得:
式中,
5.根据权利要求1所述的面向文化图案图像的层次分割方法,其特征在于:步骤3.2中,相邻区域的纹理特征差异dw(ri,rj)通过以下方法计算获得:
3.2.1、针对单个区域的像素点xc,计算其差分激励ξ(xc)
(x,y)表示当前像素xc坐标,i表示像素点xc的强度值,σ为预设常数;
3.2.2、针对单个区域的像素点xc,计算其方向激励θ(xc)
式中,xu、xd、xl、xr分别表示像素xc与其周围八邻域内的上、下、左、右像素的强度值相加结果;
3.2.3、将区域的差分激励和方向激励量化为一个t*d的二维直方图,将该t*d的二维直方图转化为一个td*1的一维特征向量w,分别使用三个大小为3*3,5*5,7*7的窗口来计算每个像素强度,获得三个不同的特征向量w1,w2和w3并进行组合,获得最终的纹理特征向量w=[w1t,w2t,w3t];
3.2.4、下式计算相邻区域ri和rj纹理特征差异:
式中,
6.根据权利要求5所述的面向文化图案图像的层次分割方法,其特征在于:步骤3.2.1中,σ的取值范围为(0,1]。
7.根据权利要求1所述的面向文化图案图像的层次分割方法,其特征在于:步骤3.5中,设置α=3,β=1。
8.根据权利要求1所述的面向文化图案图像的层次分割方法,其特征在于:步骤3中,滑动窗口的尺寸为5*5。