圖像前景和背景邊界顯著性評估方法及系統技術方案

本發明專利技術公開了一種圖像前景和背景邊界顯著性評估方法及系統，所述方法包括邊界定位、邊界對比度計算以及邊界顯著性評分，對應的系統包括邊界定位模塊、邊界對比度計算模塊以及邊界顯著性評分模塊。本發明專利技術方法及系統對于純凈背景的圖像，在給定若干背景點的情況下，能自動定位到前、背景邊界，對邊界對比度進行計算，并對給定圖片的前、背景邊界是否顯著進行評估，進而有效評估背景是否與前景有很好的區分，以提前預估圖像分割質量，能廣泛應用到圖像分割技術領域，如移動終端拍攝證件照片的摳圖中。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種邊界顯著性評估方法及系統，尤其是圖像前景和背景邊界顯著性評估方法及系統，屬于圖像處理領域。
技術介紹
圖像分割是計算機圖像處理的基礎性操作之一，目前一些圖像分割算法(例如GrabCut)在前景、背景邊界對比較大的情況下有很好的分割效果，而對前景、背景的邊界對比不顯著的情況下效果不佳。然而，在很多情況下，需要在對圖片進行分割之前預估分割效果是否良好，例如在證件照片自動摳圖處理時，就需要預估分割效果，以便及時反饋給用戶，不滿足較佳摳圖效果時提示用戶進行重拍。因此，如何評估背景是否與前景有很好的區分，以保證圖像分割質量，是本領域技術人員需要解決的技術難題。
技術實現思路
本專利技術的目的是為了解決上述現有技術的缺陷，提供了一種圖像前景和背景邊界顯著性評估方法，該方法能自動定位到前、背景邊界，對邊界對比度進行計算，并對給定圖片的前、背景邊界是否顯著進行評估，進而有效評估背景是否與前景有很好的區分。本專利技術的另一目的在于提供一種圖像前景和背景邊界顯著性評估系統。本專利技術的目的可以通過采取如下技術方案達到：圖像前景和背景邊界顯著性評估方法，所述方法包括邊界定位、邊界對比度計算以及邊界顯著性評分；所述邊界對比度計算包括：從邊界定位后的圖像左上角開始，以4*4像素的方塊區域為單位循環掃描，若存在方塊曾入過背景隊列Q，且該方塊的上、下、左、右這四個鄰域的4*4像素方塊區域中至少有一個未入過背景隊列Q，則判斷該方塊為邊界區域；分別掃描邊界區域的上、下、左、右、左上、左下、右上、右下這八個鄰域4*4像素方塊區域，若存在方塊曾入過背景隊列Q，則跳過該方塊；若存在方塊未入過背景隊列Q，則計算該方塊所在方向的某個方塊區域中每個像素與該邊界區域的R/G/B均值之差的絕對值之和，記為gap；若gap大于指定閾值，則將gap的值累加到區域對比度累加和，記為sum1；將sum1除以加入累加和運算的像素總數N，得到的值作為邊界區域的對比度值bc；所述邊界顯著性評分，包括：將對比度值bc小于對比度臨界值H的邊界區域進行扣分，而對比度值bc大于或等于對比度臨界值H的邊界區域則不扣分；將對比度滿分值I減去所有邊界區域的扣分之和，得到邊界顯著性分數。進一步的，所述邊界定位包括：將原始圖像進行長、寬等比例縮放，縮放至列寬為某個像素的圖像；創建兩個與縮放后圖像相同大小的二維矩陣，分別記為MIV和MIBQ，對MIV和MIBQ中的每個元素進行初始化；其中，MIV用于標示圖像確定背景信息，MIBQ用于標示圖像方塊是否在背景隊列Q中；設定確定為背景的若干點，以這些點為起點的4*4像素的方塊區域集合作為邊界尋找的背景隊列Q的初始值，并將MIBQ相應的點設為特定值J，以標示該點已在背景隊列Q中；對背景隊列Q進行入隊、出隊操作。進一步的，所述對背景隊列Q進行入隊、出隊操作，具體包括：計算背景隊列Q首元素q的4*4像素的方塊區域的R/G/B均值向量，記為a；分別計算首元素q的4*4像素的方塊區域的上、下、左、右、左上、左下、右上、右下這八個鄰域的4*4像素方塊區域的R/G/B的均值，記為b；計算a-b的R/G/B的絕對值之和，記為sum，若sum小于或等于預設值L，且鄰域的點不在背景隊列Q中，則將該鄰域的左上角頂點加入背景隊列Q，并將該點在MIBQ中的值設為特定值J，以標示該點已在背景隊列Q中；其中，所述鄰域的點不在背景隊列Q中是指鄰域的點在MIBQ中的值為初始化的值；首元素q出隊，并將首元素q的4*4像素的方塊區域在MIV中相應的點設為特定值K，以標示入過背景隊列Q。進一步的，所述首元素q的4*4像素的方塊區域的上、下、左、右、左上、左下、右上、右下這八個鄰域中，若存在鄰域在MIV中相應點的值為特定值K，則表示該鄰域曾入過背景隊列Q，跳過此鄰域。進一步的，所述將對比度值bc小于對比度臨界值H的邊界區域進行扣分，如下式： m a r k i n g = 10 * ( 60 b c - 30 - 1 ) ]]>所述將對比度滿分值I減去所有邊界區域的扣分之和，如下式：score＝I-∑marking其中，score為邊界顯著性分數，當計算得到的score<0時，將score設為0。進一步的，所述將對比度值bc小于對比度臨界值H的邊界區域進行扣分，如下式： M = m a r k i n g * Σ [ 1 + Σ ( H - b c 40 ) 2 ( Δ s ) 2 + 1 ] ]]>其中，Δs＝∑(|Δx|+|Δy|)，Δs為每個低對比度邊界到其他低對比度邊界距離的度量，|Δx|、|Δy|分別表示與其他低對比度邊界的行距和列距；所述將對比度滿分值I減去所有邊界區域的扣分之和，如下式：score＝I-∑M其中，score為邊界顯著性分數，當計算得到的score<0時，將score設為0。本專利技術的另一目的可以通過采取如下技術方案達到：圖像前景和背景邊界顯著性評估系統，所述系統包括邊界定位模塊、邊界對比度計算模塊以及邊界顯著性評分模塊；所述邊界對比度計算模塊包括：邊界區域尋找單元，用于從邊界定位后的圖像左上角開始，以4*4像素的方塊區域為單位循環掃描，若存在方塊曾入過背景隊列Q，且該方塊的上、下、左、右這四個鄰域的4*4像素方塊區域中至少有一個未入過背景隊列Q，則判斷該方塊為邊界區域；計算單元，用于分別掃描邊界區域的上、下、左、右、左上、左下、右上、右下這八個鄰域4*4像素方塊區域，若存在方塊曾入過背景隊列Q，則跳過該方塊；若存在方塊未入過背景隊列Q，則計算該方塊所在方向的某個方塊區域中每個像素與邊界區域的R/G/B均值之差的絕對值之和，記為gap；若gap大于指定閾值，則將gap的值累加到區域對比度累加和，記為sum1；將sum1除以加入累加和運算的像素總數N，得到的值作為邊界區域的對比度值bc；所述邊界顯著性評分模塊包括：扣分單元，用于將對比度值bc小于對比度臨界值H的邊界區域進行扣分，而對比度值bc大于或等于對比度臨界值H的邊界區域則不扣分；評分單元，用于將本文檔來自技高網...

【技術保護點】
圖像前景和背景邊界顯著性評估方法，其特征在于：所述方法包括邊界定位、邊界對比度計算以及邊界顯著性評分；所述邊界對比度計算包括：從邊界定位后的圖像左上角開始，以4*4像素的方塊區域為單位循環掃描，若存在方塊曾入過背景隊列Q，且該方塊的上、下、左、右這四個鄰域的4*4像素方塊區域中至少有一個未入過背景隊列Q，則判斷該方塊為邊界區域；分別掃描邊界區域的上、下、左、右、左上、左下、右上、右下這八個鄰域4*4像素方塊區域，若存在方塊曾入過背景隊列Q，則跳過該方塊；若存在方塊未入過背景隊列Q，則計算該方塊所在方向的某個方塊區域中每個像素與該邊界區域的R/G/B均值之差的絕對值之和，記為gap；若gap大于指定閾值，則將gap的值累加到區域對比度累加和，記為sum1；將sum1除以加入累加和運算的像素總數N，得到的值作為邊界區域的對比度值bc；所述邊界顯著性評分，包括：將對比度值bc小于對比度臨界值H的邊界區域進行扣分，而對比度值bc大于或等于對比度臨界值H的邊界區域則不扣分；將對比度滿分值I減去所有邊界區域的扣分之和，得到邊界顯著性分數。

【技術特征摘要】
1.圖像前景和背景邊界顯著性評估方法，其特征在于：所述方法包括邊界定位、邊界對比度計算以及邊界顯著性評分；所述邊界對比度計算包括：從邊界定位后的圖像左上角開始，以4*4像素的方塊區域為單位循環掃描，若存在方塊曾入過背景隊列Q，且該方塊的上、下、左、右這四個鄰域的4*4像素方塊區域中至少有一個未入過背景隊列Q，則判斷該方塊為邊界區域；分別掃描邊界區域的上、下、左、右、左上、左下、右上、右下這八個鄰域4*4像素方塊區域，若存在方塊曾入過背景隊列Q，則跳過該方塊；若存在方塊未入過背景隊列Q，則計算該方塊所在方向的某個方塊區域中每個像素與該邊界區域的R/G/B均值之差的絕對值之和，記為gap；若gap大于指定閾值，則將gap的值累加到區域對比度累加和，記為sum1；將sum1除以加入累加和運算的像素總數N，得到的值作為邊界區域的對比度值bc；所述邊界顯著性評分，包括：將對比度值bc小于對比度臨界值H的邊界區域進行扣分，而對比度值bc大于或等于對比度臨界值H的邊界區域則不扣分；將對比度滿分值I減去所有邊界區域的扣分之和，得到邊界顯著性分數。2.根據權利要求1所述的圖像前景和背景邊界顯著性評估方法，其特征在于：所述邊界定位包括：將原始圖像進行長、寬等比例縮放，縮放至列寬為某個像素的圖像；創建兩個與縮放后圖像相同大小的二維矩陣，分別記為MIV和MIBQ，對MIV和MIBQ中的每個元素進行初始化；其中，MIV用于標示圖像確定背景信息，MIBQ用于標示圖像方塊是否在背景隊列Q中；設定確定為背景的若干點，以這些點為起點的4*4像素的方塊區域集合作為邊界尋找的背景隊列Q的初始值，并將MIBQ相應的點設為特定值J，以標示該點已在背景隊列Q中；對背景隊列Q進行入隊、出隊操作。3.根據權利要求2所述的圖像前景和背景邊界顯著性評估方法，其特征在于：所述對背景隊列Q進行入隊、出隊操作，具體包括：計算背景隊列Q首元素q的4*4像素的方塊區域的R/G/B均值向量，記為a；分別計算首元素q的4*4像素的方塊區域的上、下、左、右、左上、左下、右上、右下這八個鄰域的4*4像素方塊區域的R/G/B的均值，記為b；計算a-b的R/G/B的絕對值之和，記為sum，若sum小于或等于預設值L，且鄰域的點不在背景隊列Q中，則將該鄰域的左上角頂點加入背景隊列Q，并將該點在MIBQ中的值設為特定值J，以標示該點已在背景隊列Q中；其中，所述鄰域的點不在背景隊列Q中是指鄰域的點在MIBQ中的值為初始化的值；首元素q出隊，并將首元素q的4*4像素的方塊區域在MIV中相應的點設為特定值K，以標示入過背景隊列Q。4.根據權利要求3所述的圖像前景和背景邊界顯著性評估方法，其特征在于：所述首元素q的4*4像素的方塊區域的上、下、左、右、左上、左下、右上、右下這八個鄰域中，若存在鄰域在MIV中相應點的值為特定值K，則表示該鄰域曾入過背景隊列Q，跳過此鄰域。5.根據權利要求1所述的圖像前景和背景邊界顯著性評估方法，其特征在于：所述將對比度值bc小于對比度臨界值H的邊界區域進行扣分，如下式： m a r k i n g = 10 * ( 60 b c - 30 - 1 ) ]]>所述將對比度滿分值I減去所有邊界區域的扣分之和，如下式：score＝I-∑marking其中，score為邊界顯著性分數，當計算得到的score<0時，將score設為0。6.根據權利要求1所述的圖像前景和背景邊界顯著性評估方法，其特征在于：所述將對比度值bc小于對比度臨界值H的邊界區域進行扣分，如下式： M = m a r k i n g * Σ [ 1 + Σ ( H - b c 40 ) 2 ( Δ s ) 2 + 1 ] ]]>其中，Δs＝∑(|Δx|+|Δy|)，Δs為每個低對比度邊界到其他低對比度邊界距離的度量，|Δx|、|Δy|分別表示與其他低對比度邊界的行距和列距；所述將對比度滿分值I減去所有邊界區域的扣分之和，如下式：score＝I-∑M其中，score為邊界顯著性分數，當計算得到的score<0時，將score設為0。7.圖像前景和背景邊界顯著性評估系統，其特征在于：所述系統包括邊界定位模塊、邊界對比度計算模塊以及邊界顯著性評分模塊；所述邊界對比度計算模塊包括：邊界區域尋找單元，用于從邊界...

【專利技術屬性】
技術研發人員：易煥銀，葉燕妮，其他發明人請求不公開姓名，
申請(專利權)人：廣州市幸福網絡技術有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44