1.一種基于多源路徑最短距離的交互式圖像分割方法,其特征在于,該方法包括如下步驟:
S1、根據(jù)圖像的像素值特征計(jì)算圖像中的像素點(diǎn)之間的邊權(quán)重,并根據(jù)像素點(diǎn)之間的邊權(quán)重將圖像轉(zhuǎn)化為無向加權(quán)圖;
S2、在圖像中的各待分割物體內(nèi)部分別標(biāo)記多個(gè)像素點(diǎn)作為各待分割物體的標(biāo)記點(diǎn),待分割物體的標(biāo)記點(diǎn)帶有待分割物體各自的標(biāo)識(shí);
S3、對(duì)圖像中所有未標(biāo)記的像素點(diǎn)依據(jù)無向加權(quán)圖尋找與其距離最近的標(biāo)記點(diǎn),從而將圖像分割問題轉(zhuǎn)化為多源最短路徑搜索問題;
S4、以與各未標(biāo)記的像素點(diǎn)距離最近的標(biāo)記點(diǎn)的標(biāo)識(shí)標(biāo)記各未標(biāo)記的像素點(diǎn),得到圖像中每個(gè)像素點(diǎn)帶有的標(biāo)識(shí),并將帶有不同標(biāo)識(shí)的像素點(diǎn)的邊界標(biāo)記為分割邊界。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多源路徑最短距離的交互式圖像分割方法,其特征在于,步驟S1進(jìn)一步包括如下子步驟:
S1.1、設(shè)置計(jì)算邊權(quán)重的可達(dá)域;
S1.2、計(jì)算圖像中的各像素點(diǎn)與以各像素點(diǎn)為中心的可達(dá)域內(nèi)的像素點(diǎn)之間的邊權(quán)重,計(jì)算公式如下:
公式中,wi,j為像素點(diǎn)i與像素點(diǎn)j之間的邊權(quán)重;Ii表示像素點(diǎn)i的灰度,δ為第一敏感因子,n為第二敏感因子;
S1.3、根據(jù)像素點(diǎn)之間的邊權(quán)重將圖像轉(zhuǎn)化為無向加權(quán)圖。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于多源路徑最短距離的交互式圖像分割方法,其特征在于,可達(dá)域設(shè)置為5~20臨近可達(dá)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于多源路徑最短距離的交互式圖像分割方法,其特征在于,Ii為像素點(diǎn)的RGB值、灰度值或紋理特征值。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于多源路徑最短距離的交互式圖像分割方法,其特征在于,第二敏感因子n設(shè)置為1,如果圖像為灰度圖像則第一敏感因子δ設(shè)置為1,如果圖像為彩色圖像則第一敏感因子δ設(shè)置為9。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多源路徑最短距離的交互式圖像分割方法,其特征在于,步驟S2中的標(biāo)記點(diǎn)為標(biāo)記的多個(gè)不連續(xù)的像素點(diǎn)或標(biāo)記的連續(xù)線條中的多個(gè)連續(xù)的像素點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多源路徑最短距離的交互式圖像分割方法,其特征在于,步驟S3進(jìn)一步包括如下子步驟:
S3.1、建立與無向加權(quán)圖等大小且各元素的初始值均為無窮大的距離矩陣,并建立用于存放最終的分割結(jié)果且與距離矩陣等大小且各元素的初始值均為0的結(jié)果矩陣;
S3.2、將無向加權(quán)圖中各待分割物體的標(biāo)記點(diǎn)在距離矩陣中的對(duì)應(yīng)位置賦值為0、將無向加權(quán)圖中各待分割物體的標(biāo)記點(diǎn)在結(jié)果矩陣中的對(duì)應(yīng)位置賦值為與各待分割物體的標(biāo)記點(diǎn)各自的標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的數(shù)值;
S3.3、利用距離更新函數(shù)更新各未標(biāo)記的像素點(diǎn)在距離矩陣中的對(duì)應(yīng)位置的賦值,當(dāng)更新后未標(biāo)記的像素點(diǎn)在距離矩陣中的對(duì)應(yīng)位置的賦值小于其更新前的賦值時(shí),接受更新后未標(biāo)記的像素點(diǎn)在距離矩陣中的對(duì)應(yīng)位置的賦值,并將該未標(biāo)記的像素點(diǎn)在結(jié)果矩陣中的對(duì)應(yīng)位置的賦值更新為距離更新函數(shù)中的邊權(quán)重中表示的標(biāo)記點(diǎn)在結(jié)果矩陣中的對(duì)應(yīng)位置的賦值;
距離更新函數(shù)如下:
dist(u′new)=dist(u′)*θ+wu,u′
公式中,dist(u′)表示未標(biāo)記的像素點(diǎn)u′在距離矩陣dist中的對(duì)應(yīng)位置的賦值,θ為遺忘因子,wu,u′表示未標(biāo)記的像素點(diǎn)u′與標(biāo)記點(diǎn)u之間的邊權(quán)重,dist(u′new)表示更新后的未標(biāo)記的像素點(diǎn)u′在距離矩陣dist中的對(duì)應(yīng)位置的賦值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于多源路徑最短距離的交互式圖像分割方法,其特征在于,遺忘因子