1.一种红外偏振热像阈值分割方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)三通道红外偏振相机获取偏振方位角为0°、60°、120°的热红外光强图像;
(2)对偏振方位角为0°、60°、120°的热红外光强图像进行配准,使三幅图像相同目标位于相同位置;
(3)对三幅配准后的热红外光强图像进行基于三通道红外偏振热像Tsallis熵阈值分割模型的粗分割;
(4)对三幅粗分割后的图像进行连通域检测去除部分误分割区域;
(5)通过区域生长方法将三幅分割后的图像进行融合得到最终的分割结果。
2.根据权利要求1所述的一种红外偏振热像阈值分割方法,其特征在于:步骤(1)使用PolarCamera-IR-640型红外偏振相机拍摄物体的红外偏振热像,PolarCamera-IR-640型红外偏振相机由三通道镜头构成,分别为0°偏振方位角镜头、60°偏振方位角镜头和120°偏振方位角镜头。
3.根据权利要求2所述的一种红外偏振热像阈值分割方法,其特征在于:步骤(2)偏振信息的获取需要基于三幅偏振方位角图像中同一位置像素点像素值计算得到,由于PolarCamera-IR-640型红外偏振相机三通道镜头处在不同位置,会造成物体在三幅偏振方位角图像中出现位置的偏移,因此采用图像配准的KAZE算法对获取三幅偏振方位角图像进行配准,使三幅偏振方位角图像中物体均处于相同位置。
4.根据权利要求1所述的一种红外偏振热像阈值分割方法,其特征在于:步骤(3)针对传统红外图像Tsallis熵法参数q一般选取范围为(0,1),q是Tsallis熵中描述系统非广延性的参数,基于此针对单幅0°偏振方位角热红外图像参数q选取范围为(0,1),在此范围内针对不同qi∈(0,1)进行系列分割,在(0,1)范围内10等分,选取qi,qi为q的具体取值i为下标其中(q1=0.1,q2=0.2,…,q9=0.9,),得到不同qi下的分割图像;同理,针对60°偏振方位角热红外图像、120°偏振方位角热红外图像采取相同方式进行分割;利用物体的三幅偏振方位角图像的冗余性和互补性,建立三通道热红外偏振方位角图像Tsallis熵阈值分割误差函数:其中:
为0°偏振方位角图像在参数为qi的Tsallis熵法分割后的二值化图像,h、w为图像的高、宽;同理, 为60°偏振方位角图像在参数为qj的Tsallis熵法分割后的二值化图像, 为120°偏振方位角图像在参数为qk的Tsallis熵法分割后的二值化图像;intersection为三幅经Tsallis熵法分割后的二值化图像间的交集部分,是共同检测出的区域;union为三幅经Tsallis熵法分割后的二值化图像间的并集部分,是三幅图像整体检测出的区域;
分别为0°、60°、120°偏振方位角热红外图像Tsallis熵阈值分割误差函数最小时对应的参数q( 中下标i,j,k用于区分0°、60°、120°不同偏振方位角热红外图像);使用参数 对0°、60°、120°偏振方位角热红外图像进行Tsallis熵阈值分割,得到三幅偏振角热红外图像的粗分割图像。
5.根据权利要求1所述的一种红外偏振热像阈值分割方法,其特征在于:步骤(4)由于三幅粗分割结果图中仍存在部分误分割区域,对粗分割结果图进行连通域检测,计算粗分割结果图中每一块分割区域面积,保存图像中的较大区域,如果最大区域与次最大区域面积百分比相差小于0.005取两区域,否则取最大区域,去除粗分割中的部分误分割区域得到二次分割图。
6.根据权利要求5所述的一种红外偏振热像阈值分割方法,其特征在于:步骤(5)将三幅二次分割图的交集区域作为种子区域,并集区域作为边界,以描述偏振信息的斯托克斯矢量参数I构成的图像的灰度值均匀性为准则进行区域生长,融合三幅二次分割图像得到最终分割图;图像I是三幅方位角图像光强的叠加,具有较好的灰度均匀性,计算图像I中种子区域灰度均值以及灰度标准差σ,将生长区域灰度值与种子区域灰度均值之差小于标准差的像素点并入种子区域,得到最终分割图像。