一種從可見光圖像中提取光照不敏感信息的標(biāo)定方法技術(shù)

一種從可見光圖像中提取光照不敏感信息的標(biāo)定方法，屬于圖像處理領(lǐng)域，本發(fā)明專利技術(shù)是為了解決提取一維光照恒常的“灰度”信息對相機的光感器件進(jìn)行標(biāo)定時，采用基于單幅圖像的在線標(biāo)定不夠穩(wěn)定的問題。本發(fā)明專利技術(shù)方法包括：一、對可見光圖像進(jìn)行基于顏色一致的圖像分割；二、保留面積超過了整幅圖像面積的０．００２５區(qū)域；三、保留平滑度好的區(qū)域；四、建立顏色比對數(shù)空間坐標(biāo)系；五、向過坐標(biāo)零點、且與Ｘ軸正方向夾角為θ的直線投影，采用最大似然估計計算最佳擬合的正態(tài)分布及其相似程度；六、旋轉(zhuǎn)α角度；七、判斷α與ｈ的乘積是否大于１８０度，是，執(zhí)行八，否，執(zhí)行五，八、用卡方檢驗判斷出相似程度最好的直線作為提取光照不敏感信息的標(biāo)定直線。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及，屬于圖像處理領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
從可見光圖像中獲取光照不敏感信息是一項重要的圖像處理技術(shù)，該技術(shù)在計算 機視覺領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，例如室外環(huán)境的視覺監(jiān)控等。 目前，獲取光照不敏感信息的主要途徑是通過計算顏色恒常性，其中一類方法是 通過修正多通道的顏色信息(如RGB)，使其變?yōu)槟骋粯?biāo)準(zhǔn)光照下的圖像信息，由于多維數(shù) 據(jù)恢復(fù)本身是一種病態(tài)問題，因此，這種方法的應(yīng)用受到了一定限制。另一類方法是一維光 照恒常的"灰度"信息的提取，這種方法通過假設(shè)圖像是在普朗克(Plank)光照條件下拍攝 的、而且假定所用相機的光感器件是窄帶(narrow band)響應(yīng)的；雖然在實際應(yīng)用中這些 假設(shè)很難被滿足，但是其所提取的顏色恒常性信息還是能滿足應(yīng)用要求的，因此這是一種 非常有前途的光照不敏感信息提取方法。采用一維光照恒常的"灰度"信息需要對相機的 光感器件進(jìn)行標(biāo)定， 一般采用事先實驗室標(biāo)定或基于單幅圖像的在線標(biāo)定，前者限制了該 方法的應(yīng)用范圍，后者應(yīng)用靈活但現(xiàn)有方法不夠穩(wěn)定。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是解決提取一維光照恒常的"灰度"信息對相機的光感器件進(jìn)行標(biāo)定時，采用基于單幅圖像的在線標(biāo)定不夠穩(wěn)定的問題，提供了一種從可見光圖像中提取光照不敏感信息的標(biāo)定方法。本專利技術(shù)方法包括以下步驟 步驟一、對可見光圖像進(jìn)行基于顏色一致的圖像分割，獲得多個分割區(qū)域Ci，其 中，i = 1，2， ......，m，m為正整數(shù)， 步驟二、對每個分割區(qū)域&的面積進(jìn)行計算，如果分割區(qū)域&的面積超過了整幅 圖像面積的0. 0025，則被保留，否則，舍棄該分割區(qū)域， 步驟三、對步驟二獲取的面積超過了整幅圖像面積的0. 0025的分割區(qū)域&進(jìn)行 紋理的平滑度驗證，平滑度滿足標(biāo)準(zhǔn)方差小于8的分割區(qū)域&被保留，否則，舍棄該分割區(qū) 域， 步驟四、建立顏色比對數(shù)空間坐標(biāo)系，對步驟三保留下來的分割區(qū)域Ci中的每個 像素點的RGB三維表示進(jìn)行降維及對數(shù)變換處理， 步驟五、在步驟四建立的顏色比對數(shù)空間坐標(biāo)系中，將步驟四降維處理過的每個分割區(qū)域Ci內(nèi)的所有像素點分別向過坐標(biāo)零點、且與x軸正方向夾角為e的直線投影，完成第h次投影，采用最大似然估計來計算對所述投影分布最佳擬合的正態(tài)分布，并計算所 述投影分布與所述最佳擬合的正態(tài)分布的相似程度， 步驟六、將所述直線沿逆時針旋轉(zhuǎn)a角度，a為0.5度 2度，S卩e = e+a，4 步驟七、判斷所述直線旋轉(zhuǎn)角度a與h的乘積是否大于180度， 判斷結(jié)果為是，執(zhí)行步驟八，判斷結(jié)果為否，執(zhí)行步驟五，進(jìn)行下一次投影， 步驟八、用卡方檢驗判斷出h次投影中所有分割區(qū)域&形成的投影與正態(tài)分布相似程度最好的直線作為提取光照不敏感信息的標(biāo)定直線，完成從可見光圖像中提取光照不敏感信息的標(biāo)定，h為正整數(shù)，表示投影次數(shù)，初始值為0。 本專利技術(shù)的優(yōu)點采用本專利技術(shù)提出的本征圖像投影方向的標(biāo)定方法可以在非實驗室 環(huán)境和單幅圖像上進(jìn)行。該專利技術(shù)不需要特定及輔助的實驗工具，方案簡單、有效。附圖說明 圖1是本專利技術(shù)方法的流程圖，圖2是具體實施方式一中所述的具體實施例中Q區(qū) 域的像素在顏色比對數(shù)空間的分布圖，圖3是具體實施方式一中所述的具體實施例中分割 區(qū)域C2的像素在顏色比對數(shù)空間的分布圖，圖4是具體實施方式一中所述的具體實施例中 h次統(tǒng)計量x1勺曲線圖，圖5是具體實施方式一中所述的具體實施例中統(tǒng)計量xs最小值， 9 =69°時，分割區(qū)域Q中的像素投影后的點分布圖。具體實施例方式具體實施方式一 下面結(jié)合圖1至圖5說明本實施方式，本實施方式方法包括以下 步驟 步驟一、對可見光圖像進(jìn)行基于顏色一致的圖像分割，獲得多個分割區(qū)域Ci，其 中，i = 1，2， ......，m，m為正整數(shù)， 步驟二、對每個分割區(qū)域&的面積進(jìn)行計算，如果分割區(qū)域&的面積超過了整幅 圖像面積的0. 0025，則被保留，否則，舍棄該分割區(qū)域， 步驟三、對步驟二獲取的面積超過了整幅圖像面積的0. 0025的分割區(qū)域&進(jìn)行 紋理的平滑度驗證，平滑度滿足標(biāo)準(zhǔn)方差小于8的分割區(qū)域&被保留，否則，舍棄該分割區(qū) 域， 步驟四、建立顏色比對數(shù)空間坐標(biāo)系，對步驟三保留下來的分割區(qū)域Ci中的每個 像素點的RGB三維表示進(jìn)行降維及對數(shù)變換處理， 建立顏色比對數(shù)空間坐標(biāo)系的方法為 R R 橫坐標(biāo)為h^1 ，縱坐標(biāo)為111^1 ，其中Rp為RGB三個顏色通道中的一任意個顏色通 道，R2分別為除Rp外的剩余兩個顏色通道。 例如Rp = G， & = R， R2 = B，則，顏色比對數(shù)空間坐標(biāo)系的橫坐標(biāo)為ln晏，縱坐標(biāo)為ln^ ，當(dāng)三個顏色通道的分配變化時，坐標(biāo)做相應(yīng)變化。建立顏色比對數(shù)空間坐標(biāo)系主要 目的對分割區(qū)域Ci內(nèi)的所有像素點進(jìn)行降維處理。 步驟五、在步驟四建立的顏色比對數(shù)空間坐標(biāo)系中，將步驟四降維處理過的每個分割區(qū)域Ci內(nèi)的所有像素點分別向過坐標(biāo)零點、且與x軸正方向夾角為e的直線投影，完成第h次投影，采用最大似然估計來計算對所述投影分布最佳擬合的正態(tài)分布，并計算所述投影分布與所述最佳擬合的正態(tài)分布的相似程度， 采用最大似然估計來計算對所述投影分布最佳擬合的正態(tài)分布，并計算所述投影 分布與所述最佳擬合的正態(tài)分布的相似程度的過程為 步驟a、采用最大似然估計來計算投影在所述直線上的樣本所對應(yīng)的正態(tài)分布的 分布參數(shù)均值和標(biāo)準(zhǔn)方差o :<formula>formula see original document page 6</formula>其中，Xi為投影后的像素值樣本，i = 1， L， n， n表示樣本個數(shù)， 步驟b、將步驟a獲得的均值i！和標(biāo)準(zhǔn)方差o代入下述公式，獲取對所述投影分布最佳擬合的正態(tài)分布f(x):<formula>formula see original document page 6</formula>步驟c、將投影到所述直線上的樣本像素點建倉，倉寬bin_width為 <formula>formula see original document page 6</formula>步驟d、按如下公式計算用于表征所述相似程度的統(tǒng)計j 、2<formula>formula see original document page 6</formula> 其中a為倉的個數(shù)，Vi為落入第 i倉中的樣本數(shù)量，Pi為樣本落入第i個倉的概率，概率Pi根據(jù)下述公式計算<formula>formula see original document page 6</formula> 其中，ti和ti+1分別為第i個倉在所述投影直線上的最左坐標(biāo)和最右坐標(biāo)。即ti 為第i個倉在所述投影直線上最左側(cè)邊與投影直線的交點距離坐標(biāo)原點的距離，ti+1為第 i個倉在所述投影直線上最右側(cè)邊與投影直線的交點距離坐標(biāo)原點的距離。且滿足關(guān)系式<formula>formula see original document page 6</formula> 統(tǒng)計量X 2用于表征所述投影分布與所述最佳擬合的正態(tài)分布的本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種從可見光圖像中提取光照不敏感信息的標(biāo)定方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：步驟一、對可見光圖像進(jìn)行基于顏色一致的圖像分割，獲得多個分割區(qū)域Ｃ↓［ｉ］，其中，ｉ＝１，２，……，ｍ，ｍ為正整數(shù)，步驟二、對每個分割區(qū)域Ｃｉ的面積進(jìn)行計算，如果分割區(qū)域Ｃｉ的面積超過了整幅圖像面積的０．００２５，則被保留，否則，舍棄該分割區(qū)域，步驟三、對步驟二獲取的面積超過了整幅圖像面積的０．００２５的分割區(qū)域Ｃ↓［ｉ］進(jìn)行紋理的平滑度驗證，平滑度滿足標(biāo)準(zhǔn)方差小于８的分割區(qū)域Ｃ↓［ｉ］被保留，否則，舍棄該分割區(qū)域，步驟四、建立顏色比對數(shù)空間坐標(biāo)系，對步驟三保留下來的分割區(qū)域Ｃｉ中的每個像素點的ＲＧＢ三維表示進(jìn)行降維及對數(shù)變換處理，步驟五、在步驟四建立的顏色比對數(shù)空間坐標(biāo)系中，將步驟四降維處理過的每個分割區(qū)域Ｃ↓［ｉ］內(nèi)的所有像素點分別向過坐標(biāo)零點、且與Ｘ軸正方向夾角為θ的直線投影，完成第ｈ次投影，采用最大似然估計來計算對所述投影分布最佳擬合的正態(tài)分布，并計算所述投影分布與所述最佳擬合的正態(tài)分布的相似程度，步驟六、將所述直線沿逆時針旋轉(zhuǎn)α角度，α為０．５度～２度，即：θ＝θ＋α，步驟七、判斷所述直線旋轉(zhuǎn)角度α與ｈ的乘積是否大于１８０度，判斷結(jié)果為是，執(zhí)行步驟八，判斷結(jié)果為否，執(zhí)行步驟五，進(jìn)行下一次投影，步驟八、用卡方檢驗判斷出ｈ次投影中所有分割區(qū)域Ｃｉ形成的投影與正態(tài)分布相似程度最好的直線作為提取光照不敏感信息的標(biāo)定直線，完成從可見光圖像中提取光照不敏感信息的標(biāo)定，ｈ為正整數(shù)，表示投影次數(shù)，初始值為０。...

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉揚，郭茂祖，
申請(專利權(quán))人：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：93[中國|哈爾濱]