一种图像分割线的修补方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种图像分割线的修补方法及其装置。图像经过分割后得到的分割线由离散的分割点组成，对所述的分割点通过连续性分析，使该分割点连接形成不少于一条分割线段；根据分割线的距离设定长度阈值或长度阈值范围，对在长度阈值或长度阈值范围以上的分割线段作为有效的分割线段，对于在长度阈值或长度阈值范围以下的分割线段作为无效的分割线段；然后，保留上述的有效的分割线段，并对该有效的分割线段之间的间断点进行修补。本发明专利技术在保留图像正确分割线的基础上对分割线的间断区域进行修补，克服了现有技术算法的缺陷，方法简单易实现，提高对分割线修补的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种图像分割线的修补方法及其装置
本专利技术涉及一种图像分割线的修补方法及其装置，属于数字图像分割的

技术介绍
图像分割就是把图像分成若干个特定的、具有独特性质的区域并提出感兴趣目标的技术和过程。自然场景图像分割比较经典的算法包括：基于边界的分割、基于特征的Mean-shift方法、基于能量函数优化的分割和基于图论的分割方法等。这些算法研究近年来取得了相当的进展并在诸多领域得到了应用。场景图像按照上述分割方法的分割结果通常是一些离散的分割点，采用一些连续性分析方法进行连接之后形成的分割线也可能存在间断和错误的情形，这就需要一些分割后处理算法对已有的分割线进行修补与纠错。常用的方法有低通滤波法、函数拟合法、最小二乘法等等，但这些方法都有自身的局限性。低通滤波方法只能修补或纠错少量点，而函数拟合法需要预估边缘符合的数学函数，最小二乘法拟合往往修改了原有准确检出分割线，都无法很好的解决分割后处理问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提出了一种图像分割线的修补方法，解决了由于在对离散分割点连接时产生错误的分割线段，从而影响对分割线修补准确性的问题，本专利技术还提出了一种图像分割线的修补装置。本专利技术是通过如下方案予以实现的：1.一种图像分割线的修补方法，步骤如下：步骤1，图像经过分割后得到的分割线由离散的分割点组成，对所述的分割点通过连续性分析，使该分割点连接形成不少于一条分割线段；步骤2，根据分割线的距离设定长度阈值或长度阈值范围，用于判断分割线段的有效性；对在长度阈值或长度阈值范围以上的分割线段作为有效的分割线段，对于在长度阈值或长度阈值范围以下的分割线段作为无效的分割线段；步骤3，保留上述的有效的分割线段，并对该有效的分割线段之间的间断点进行修补。进一步的，步骤1中采用基于距离的方法判断分割点之间的连续性进行分析。进一步的，步骤2中采取基于线段长度的方法或线段加权长度的方法确定长度阈值或长度阈值范围。进一步的，步骤2中对介于所述长度阈值范围之间的分割线段，根据相邻有效的分割线段所确定的有效范围来判断介于长度阈值范围之间的分割线段的有效性。进一步的，步骤3中对有效的分割线段之间的间断点进行修补的方式为：设置相邻有效线段的分界线修补区域范围，在该修补区域范围内搜索相邻有效线段间断点之间梯度最大值的路径，并对该路径进行修补；或者采用线性插值法、多项式拟合法对分割线段之间的间断点进行修补。2.一种图像分割线的修补装置，该装置包括分割点连接模块、提取有效分割线段模块和修补分割线段模块组成，具体如下：1)分割点连接模块：图像经过分割后得到的分割线由离散的分割点组成，对所述的分割点通过连续性分析，使该分割点连接形成不少于一条分割线段；2)提取有效分割线段模块:根据分割线的距离设定长度阈值或长度阈值范围，用于判断分割线段的有效性；对在长度阈值或长度阈值范围以上的分割线段作为有效的分割线段，对于在长度阈值或长度阈值范围以下的分割线段作为无效的分割线段；3)修补分割线段模块:保留上述的有效的分割线段，并对该有效的分割线段之间的间断点进行修补。进一步的，分割点连接模块中采用基于距离的方法判断分割点之间的连续性进行分析。进一步的，提取有效分割线段模块中采取基于线段长度的方法或线段加权长度的方法确定长度阈值或长度阈值范围。进一步的，提取有效分割线段模块中对介于所述长度阈值范围之间的分割线段，根据相邻有效的分割线段所确定的有效范围来判断介于长度阈值范围之间的分割线段的有效性。进一步的，修补分割线段模块中对有效的分割线段之间的间断点进行修补的方式为：设置相邻有效线段的分界线修补区域范围，在该修补区域范围内搜索相邻有效线段间断点之间梯度最大值的路径，并对该路径进行修补；或者采用线性插值法、多项式拟合法对分割线段之间的间断点进行修补。本专利技术和现有技术相比的有益效果是：本专利技术提出了一种图像分割线的修补方法及其装置，通过对图像由于分割形成的离散分割点进行连续性分析，使其形成若干条分割线段，并设定长度阈值范围对分割线段的有效性进行判断，保留其有效的分割线段；然后对有效的分割线段之间的间断点进行修补。本专利技术对重新连接形成的分割线段中错误的部分剔除，避免对分割线修补时造成误导。在保留图像正确分割线的基础上分割线的间断区域进行修补，克服了现有技术算法的缺陷，方法简单易实现，提高对分割线修补的准确性。附图说明图1是本专利技术实施例的总体流程图；图2是本专利技术实施例的基于高低阈值的分割线有效性判断流程图；图3是本专利技术实施例的图像分割线断点修补流程图；图4是本专利技术实施例的分割线段间断点修补原理示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步详细的说明。一种图像分割线的修补方法，本方法的主要步骤包括：分割线连续性分析、分割线段的有效性判断和分割线段间断点修补；下面对该方法的步骤依次进行具体说明：1.分割线连续性分析；通过分割算法得到的场景图像通常是由一系列离散的分割点组成，因此需要对这些离散的点进行连续性分析，即将分割点连接形成若干分割线段。场景分割过程中的分割点通常为单向的，即所有分割点对于图像坐标x有且仅有一个y值与其对应或者对于图像坐标y有且仅有一个x值与其对应。本实施例中以分割点对于坐标x有且仅有一个y值为例，采用分割点之间的距离来判断彼此之间的连续性。并将连续点的集合作为分割线段，连续点的集合用C语言、vector、stack或者自定义的结构进行保存。具体步骤为预先设定y方向连续性阈值，遍历所有分割点，将分割点之间y坐标距离小于连续性阈值的分割点连接成一条分割线段。其中，连续性阈值的选取为经验值。2.分割线段有效性判断通过上述方法形成分割线段按照长度可以分为有效分割线和无效分割线两类；其中，有效分割线即为需要保留的场景图像的分割结果，而无效分割线应该作为噪声被去除。具体判断方式如下：如图2所示，基于线段长度的方法设定一个长度阈值或阈值范围。然后分别统计上述所得分割线段的长度。然后，将分割线段在阈值或阈值范围以上的线段定为有效分割线段，将分割线段在阈值或阈值范围以下的分割线端定为无效分割线段，对于介于阈值范围之间的分割线段可以作为待定分割线段。本实施例中采用相邻有效线段的方法来确定待定线段的有效性，即计算待定分割线段与之临近的有效分割线段在分界线y方向上的有效范围，有效范围即为组成此有效分割线段上所有分割点y方向的最大值和最小值。计算组成待定分割线段上所有的分割点在y方向上的平均值，当此平均值处在有效范围内，则此段分割线判断为有效分割线段，反之判断所述的待定分割线段为无效分割线段。其中，阈值或阈值范围的选取为经验值，本实施例中阈值范围选取为低阈值为图像宽度/50，高阈值选取为3倍的低阈值。作为其他实施方式，还可以采用线段加权长度的方法设定阈值范围或阈值。3.分割线段间断点的修补去除上述选取的无效分割线段，对相邻的有效线段之间的间断点(或线)进行修补。本实施例中选取类图割的方式进行修补，如图3所示。首先，计算相邻有效线段在分界线修补区域范围，本实施例中的区域范围为一个矩形。然后，在该区域范围内计算原始场景图像的梯度图像，本实施例中选择Sobel算子计算图像梯度。将分割线段断点修补问题转化成图论中的最大流问题，如图4所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像分割线的修补方法，其特征在于，步骤如下：步骤1，图像经过分割后得到的分割线由离散的分割点组成，对所述的分割点通过连续性分析，使该分割点连接形成不少于一条分割线段；步骤2，根据分割线的距离设定长度阈值或长度阈值范围，用于判断分割线段的有效性；对在长度阈值或长度阈值范围以上的分割线段作为有效的分割线段，对于在长度阈值或长度阈值范围以下的分割线段作为无效的分割线段；步骤3，保留上述的有效的分割线段，并对该有效的分割线段之间的间断点进行修补。

【技术特征摘要】
1.一种图像分割线的修补方法，其特征在于，步骤如下：步骤1，图像经过分割后得到的分割线由离散的分割点组成，对所述的分割点通过连续性分析，使该分割点连接形成不少于一条分割线段；步骤2，根据分割线的距离设定长度阈值或长度阈值范围，用于判断分割线段的有效性；对在长度阈值或长度阈值范围以上的分割线段作为有效的分割线段，对于在长度阈值或长度阈值范围以下的分割线段作为无效的分割线段；步骤3，保留上述的有效的分割线段，并对该有效的分割线段之间的间断点进行修补。2.根据权利要求1所述的一种图像分割线的修补方法，其特征在于，步骤1中采用基于距离的方法判断分割点之间的连续性进行分析。3.根据权利要求1所述的一种图像分割线的修补方法，其特征在于，步骤2中采取基于线段长度的方法或线段加权长度的方法确定长度阈值或长度阈值范围。4.根据权利要求1所述的一种图像分割线的修补方法，其特征在于，步骤2中对介于所述长度阈值范围之间的分割线段，根据相邻有效的分割线段所确定的有效范围来判断介于长度阈值范围之间的分割线段的有效性。5.根据权利要求1所述的一种图像分割线的修补方法，其特征在于，步骤3中对有效的分割线段之间的间断点进行修补的方式为：设置相邻有效线段的分界线修补区域范围，在该修补区域范围内搜索相邻有效线段间断点之间梯度最大值的路径，并对该路径进行修补；或者采用线性插值法、多项式拟合法对分割线段之间的间断点进行修补。6.一种图像分割线的修补装置，其特征在于，该装置包括分割点连接模块、提取有效分割...

【专利技术属性】
技术研发人员：羊毅，王建华，孟冬冬，刘振强，侯康，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所，
类型：发明
国别省市：河南,41