本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于全局二值化的圖像識(shí)別方法。

背景技術(shù)：

如今，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，數(shù)字圖像在生活中應(yīng)用的范圍越來越廣，人們對新形勢下數(shù)字圖像處理技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展問題尤為關(guān)注。

數(shù)字圖像比傳統(tǒng)的圖像分辨率高，處理方便，易于操作和整理。但由于現(xiàn)實(shí)的需要，傳統(tǒng)的采集、處理、合成、發(fā)布到互聯(lián)網(wǎng)的模式已經(jīng)不能適應(yīng)高速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)形勢。更多情況下要求采集、處理、合成同步處理，甚至一次性完成所有的工作，這為圖像處理的方式提出了新的要求。很多情況下，需要將前景或者人物信息單獨(dú)處理，而屏蔽掉或者替換掉背景信息。

部分設(shè)備性能不足、客觀條件限制等因素，在實(shí)際的圖像處理應(yīng)用中，仍會(huì)出現(xiàn)圖像模糊不清、關(guān)鍵信息捕捉不到等問題。而在數(shù)字圖像處理的過程中，由于操作技術(shù)問題或者客觀因素等，給數(shù)字圖像處理技術(shù)的應(yīng)用帶來一些負(fù)面影響，降低了處理技術(shù)的水平和質(zhì)量。

圖像二值化就是將一幅多個(gè)灰度級的圖像轉(zhuǎn)化為只有兩個(gè)灰度級的圖像，以便于數(shù)據(jù)的壓縮、特征的突出以及圖形的識(shí)別。針對實(shí)際問題有很多種二值化的方法，他們在數(shù)學(xué)的表達(dá)形式和算法的意義上都各不相同。一般的二值化方法分為全局二值化方法和局部二值化方法，不同的情況采用不同的二值化方法。

圖像的全局二值化，就是對整幅圖像計(jì)算一個(gè)閾值，小于閾值的像素標(biāo)記位物體(黑色)，否則為背景(白色)，該種方法的速度快，對于質(zhì)量好的圖像，特別是背景比較單一的圖像效果明顯，但是對于背景復(fù)雜的圖像，前景和背景的灰度級相互交錯(cuò)的圖像，單一閾值實(shí)現(xiàn)比較困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于全局二值化的圖像識(shí)別方法。

為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種基于全局二值化的圖像識(shí)別方法，所述的方法包括以下步驟：

步驟一、通過圖像采集設(shè)備對圖像源進(jìn)行圖像信息的采集，對圖像信息進(jìn)行預(yù)處理；

步驟二、對圖像信息進(jìn)行全局二值化處理，得到分離的前景和背景圖像信息；

步驟三、測算閾值，閾值范圍內(nèi)的圖像信息作為目標(biāo)信息提取，對閾值以外的信息進(jìn)行屏蔽或者替換；

步驟四、對提取的所述目標(biāo)信息進(jìn)行降噪處理，得到信息結(jié)果以后對圖像進(jìn)行復(fù)原和拼接。

更進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述步驟三中所述測算閾值，是根據(jù)圖像信息邊緣的平滑程度確定閾值。

更進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述步驟一中所述對圖像信息進(jìn)行預(yù)處理，是將圖像的灰度直方圖分為三個(gè)類：前景、背景和模糊區(qū)。

更進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的步驟三中測算閾值的方法包括以下步驟：

設(shè)圖像有L個(gè)灰度級，設(shè)閾值為T，把具有T以下灰度值的像素和具有比T大的灰度值的像素分為兩類，第一類的像素值為W₁(T)，灰度值的均值為M₁(T)，方差為σ₁(T)；第二類的像素?cái)?shù)為W₂(T)，灰度值的均值為M₂(T)，方差為σ₂(T)；

全體像素的平均值為M_T，則類內(nèi)方差由下列公式計(jì)算：

σ_w²＝W₁(T)σ₁²(T)+W₂(T)σ₂²(T)；

類間方差由下列公式計(jì)算：

σ_b²＝W₁(T)(M₁(T)-M_T)²+W₂(T)(M₂(T)-M_T)²＝W₁(T)W₂(T)(M₁(T)-M₂(T))²；

為了使σ_b²/σ_W²變?yōu)樽畲螅功?sub>b²最大，求出最大的σ_b²所對應(yīng)的灰度值即為所求閾值。

更進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的閾值T的計(jì)算公式為：

其中，A表示為：模糊區(qū)最小閾值，C表示為：模糊區(qū)最大閾值。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例的有益效果之一是：本發(fā)明將電子圖像進(jìn)行二值化處理，根據(jù)邊緣的平滑程度確定閾值，對圖像進(jìn)行降噪處理，從而分析出圖像的有效區(qū)域，然后進(jìn)行背景色的屏蔽或者替換，達(dá)到圖像智能化處理。該方法適用范圍廣，處理速度快。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的灰度直方圖。

圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例方法流程圖。

具體實(shí)施方式

本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。

本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。

如圖1和圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，本實(shí)施例公開一種基于全局二值化的圖像識(shí)別方法，將電子圖像進(jìn)行二值化處理，根據(jù)邊緣的平滑程度確定閾值，對圖像進(jìn)行降噪處理，從而分析出圖像的有效區(qū)域，然后進(jìn)行背景色的屏蔽或者替換，達(dá)到圖像智能化處理。

具體的，本實(shí)施例基于全局二值化的圖像識(shí)別方法包括以下步驟：

步驟一、通過圖像采集設(shè)備對圖像源進(jìn)行圖像信息的采集，對圖像信息進(jìn)行預(yù)處理；

步驟二、對圖像信息進(jìn)行全局二值化處理，得到分離的前景和背景圖像信息。

具體的，如圖1所示，本實(shí)施例將圖像的灰度直方圖分為三個(gè)類：前景、背景和一個(gè)既可以屬于前景也可以屬于背景的模糊區(qū)，如圖1所示，其中橫軸為灰度級，縱軸為頻率，圖中有兩個(gè)重要的參數(shù)A、C，是他們將圖像的灰度級分為三個(gè)類。如果圖像的灰度級g∈[A,C]，即屬于模糊區(qū)。

步驟三、測算閾值，閾值范圍內(nèi)的圖像信息作為目標(biāo)信息提取，對閾值以外的信息進(jìn)行屏蔽或者替換。

具體的，積分率的二值化最優(yōu)閾值的計(jì)算公式如下：

假設(shè)給定的圖像有L個(gè)灰度級，設(shè)閾值為T，把具有T以下灰度值的像素和具有比T大的灰度值的像素分為兩類，第一類的像素值為W₁(T)，灰度值的均值為M₁(T)，方差為σ₁(T)；同樣的，第二類的像素?cái)?shù)為W₂(T)，灰度值的均值為M₂(T)，方差為σ₂(T)。

全體像素的平均值為M_T，則類內(nèi)方差由下列公式計(jì)算：

σ_w²＝W₁(T)σ₁²(T)+W₂(T)σ₂²(T)；

類間方差由下列公式計(jì)算：

σ_b²＝W₁(T)(M₁(T)-M_T)²+W₂(T)(M₂(T)-M_T)²＝W₁(T)W₂(T)(M₁(T)-M₂(T))²；

為了使σ_b²/σ_W²變?yōu)樽畲螅詈檬鞘功?sub>b²最大，求出最大的σ_b²所對應(yīng)的灰度值即為所求閾值。

步驟四、對提取的所述目標(biāo)信息進(jìn)行降噪處理，得到信息結(jié)果以后對圖像進(jìn)行復(fù)原和拼接，達(dá)到圖像提取的目的。

在本說明書中所談到的“一個(gè)實(shí)施例”、“另一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”等，指的是結(jié)合該實(shí)施例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)包括在本申請概括性描述的至少一個(gè)實(shí)施例中。在說明書中多個(gè)地方出現(xiàn)同種表述不是一定指的是同一個(gè)實(shí)施例。進(jìn)一步來說，結(jié)合任一個(gè)實(shí)施例描述一個(gè)具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)時(shí)，所要主張的是結(jié)合其他實(shí)施例來實(shí)現(xiàn)這種特征、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)也落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

盡管這里參照發(fā)明的多個(gè)解釋性實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是，應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)出很多其他的修改和實(shí)施方式，這些修改和實(shí)施方式將落在本申請公開的原則范圍和精神之內(nèi)。更具體地說，在本申請公開權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以對主題組合布局的組成部件和/或布局進(jìn)行多種變型和改進(jìn)。除了對組成部件和/或布局進(jìn)行的變型和改進(jìn)外，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，其他的用途也將是明顯的。