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专利号: 2019108012391
申请人: 山东工商学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2025-12-17
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种快速创建精确trimap的方法,其特征在于,包括以下几步:步骤1:利用梯度稀疏先验,对原始输入图像进行平滑处理,去除不必要的纹理细节,突出前景和背景之间的区别;

步骤2:利用SLIC超像素分割算法分割平滑图像,将每一个超像素视为节点;

步骤3:鲁棒交互,将用户涂鸦与超像素集成在一起,包含标记信息的超像素视为种子节点,其余节点视为未标记的数据;

步骤4:基于流行排序计算每个超像素的分数,根据分数对超像素进行排名,相似的超像素会具有尽可能接近的分数,根据流行排序的结果设定阈值以创建trimap。

2.如权利要求1所述的一种快速创建精确trimap的方法,其特征在于,所述步骤(1)平滑处理输入图像,本发明利用梯度对图像进行平滑处理,使用一阶导数滤波器和二阶拉普拉斯滤波器,一阶导数滤波器可以恢复图像中重要的边缘,而拉普拉斯滤波器可以编码其中的平滑变化,最小化目标函数实现图像平滑:其中 是指示函数,表示平滑之后的图像,为输入图像;

由于目标函数是非凸的,本发明基于半二次分离方法来解决没有不等式约束的非凸问题,并在每次迭代阶数时,执行归一化步骤迫使解决方案落入约束范围内,将简单的梯度下降应用于此步骤,可以得到较好的平滑图像。

3.如权利要求1所述的一种快速创建精确trimap的方法,其特征在于,所述步骤(2)实现平滑图像的超像素分割,本发明基于SLIC算法获取平滑图像的超像素,本发明将每个超像素视为节点,在构建流行排序的图结构是考虑超像素的空间关系,用户提供的信息以及图像内容。

4.如权利要求1所述的一种快速创建精确trimap的方法,其特征在于,所述步骤(3)鲁棒交互,将用户涂鸦与超像素集成在一起,首先通过简单的涂鸦标记前景和背景,然后将涂鸦与超像素集成在一起,涂鸦可以作为超像素的前景标记信息和背景标记信息,本发明使用标记为前景的种子作为查询节点,其余节点视为未标记的数据。

5.如权利要求1所述的一种快速创建精确trimap的方法,其特征在于,所述步骤(4)基于流行排序创建trimap,给定一个数据集 ,该数据包含已标记的节点和未标记的节点,将未标记节点根据已标记节点的相似性关系进行排序,每个节点的排序值 由排序函数 给出,令向量 表示节点的标记情况,若 ,则 是查询对象;若 ,则 是排序节点,图结构可以表示为,其中 由数据集 中的节点组成,E由关联矩阵 确定,是图的度矩阵,其中 ,通过求解下面的优化问

题可以获得每个节点的排序值:

是图的度矩阵,其中 ,参数 控制第一项的

平滑约束和第二项的拟合约束条件,使用标记为前景的超像素作为查询节点,其余超像素视为未标记的数据,融合前景排名得分和背景排名得分创建精确的trimap。