[0052] 對(duì)預(yù)處理后的新直方圖進(jìn)行均衡處理；
[0053]采用對(duì)均衡處理后的直方圖求微分和直線掃描相結(jié)合的方法確定波峰位置。
[0054]在本實(shí)施例中，步驟S4具體包括：
[0055]選定隸屬函數(shù)；
[0056]根據(jù)波峰峰值確定臨近波峰的距離Dj;
[0057] 在[0.3,0.8]內(nèi)選取參數(shù)λ;
[0058] 根據(jù)不同峰值間距計(jì)算窗寬c，c = ADj;
[0059] 在本實(shí)施例中，根據(jù)不同峰值間距計(jì)算窗寬之后還包括對(duì)圖像進(jìn)行濾波處理。 [0060]在本實(shí)施例中，步驟S5具體包括：
[0061]分段計(jì)算直方圖呈多峰分布的圖像；
[0062]分開(kāi)計(jì)算直方圖中的各波峰；
[0063]通過(guò)直方圖求一階微分和直線掃描的方法確定波谷；
[0064]將圖像直方圖分為η個(gè)部分，其中，η為正整數(shù)；
[0065]確定各部分峰值所在位置；
[0066] 確定各部分使模糊率曲線達(dá)到最小值的參數(shù)；
[0067] 求出各部分直方圖的最佳分割閾值；
[0068] 根據(jù)各部分閾值進(jìn)行圖像自適應(yīng)分割。
[0069] 本實(shí)施例利用鄰域的局部性質(zhì)，對(duì)單峰直方圖進(jìn)行反變換，得到新的直方圖，波 谷、波峰相互轉(zhuǎn)換，使波峰間的波谷較深或使波谷凸起變?yōu)椴ǚ?，從而表現(xiàn)出雙峰特性;對(duì) 圖像進(jìn)行直方圖平滑處理，以去除毛刺等現(xiàn)象，然后通過(guò)新直方圖的波谷確定波峰所在區(qū) 域，從而確定兩臨近波峰間的距離，通過(guò)模糊率曲線極值點(diǎn)數(shù)量與圖像已知像素類別的個(gè) 數(shù)對(duì)比的方法，計(jì)算得到不同圖像的隸屬函數(shù)窗寬大小，改善了直方圖呈單峰、多峰或雙峰 不明顯的圖像時(shí)存在的分割失敗現(xiàn)象。
[0070] 本實(shí)施例對(duì)圖像按照坐標(biāo)分塊，對(duì)每一塊分別選取最佳閾值進(jìn)行分割。米用分段 計(jì)算的方式，將直方圖中各波峰分開(kāi)計(jì)算，通過(guò)直方圖求一階微分和直線掃描的方法確定 波谷，從而可將圖像直方圖分為多部分。通過(guò)檢測(cè)直方圖波峰的上升段與下降段，計(jì)算出波 峰所在位置。確定峰值所在位置后，找出使模糊率曲線達(dá)到最小值時(shí)的參數(shù)，即最佳閾值。 根據(jù)相鄰波峰間距計(jì)算窗寬，從而達(dá)到窗寬的自適應(yīng)調(diào)整。通過(guò)這種方法對(duì)圖像不同灰度 區(qū)間的模糊率，求取出各段直方圖的最佳分割閾值，實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像的自適應(yīng)分割。
[0071] 下面對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0072] 由于圖像信息具有模糊性，本發(fā)明利用模糊隸屬度函數(shù)將圖像直方圖轉(zhuǎn)換到模糊 域。模糊閾值分割方法是以數(shù)學(xué)的模糊模型的方法為基準(zhǔn)，將一幅圖像轉(zhuǎn)化為模糊陣列的 形式，通過(guò)計(jì)算圖像的模糊率或模糊熵確定閾值。
[0073] 在模糊閾值分割方法中，選取的隸屬度函數(shù)的分布特性與窗口寬度往往決定了圖 像分割閾值的大小。設(shè)圖像P的長(zhǎng)為W、寬為Η，共有L級(jí)灰度{0，1，…，L-1}，其單位為像素，若 像素(w，h)的灰度值為μ(ΧΛ)，則隸屬度為y(Xwh)，表示像素(w，h)具有的明亮程度，其中w = 1~W，h = 1~Η。圖像P的模糊率v (X)是對(duì)圖像模糊性的度量，若圖像中灰度值i的像素個(gè)數(shù) 為h(i)，則圖像在隸屬函數(shù)下的模糊性的大小即為圖像的模糊率v(x)，其定義可用公式（1) 表不。
[0074] (1)
[0075] 其中，h(i)為圖像P中灰度值i所對(duì)應(yīng)的圖像像素個(gè)數(shù)，其值為一個(gè)常數(shù)。從模糊率 的定義可以看出，圖像的模糊率ν(χ)的大小與隸屬函數(shù)μ(χ)具有直接關(guān)系。本發(fā)明所提出 的自適應(yīng)模糊閾值圖像分割方法中，隸屬函數(shù)μ(χ)選用S型函數(shù)，可用公式(2)表示，即：
[0076]
(2)
[0077] 在隸屬度函數(shù)中，設(shè)定窗寬為c = 2 △ k，由圖像模糊率的定義可知，此時(shí)模糊率的 大小僅與隸屬度函數(shù)的大小有關(guān)。根據(jù)其定義可知，隸屬度函數(shù)μ(χ)由窗寬c及參數(shù)k決定， 一旦在隸屬度函數(shù)中確定了窗寬，模糊率ν(Χ)僅與參數(shù)k有關(guān)，從而可以通過(guò)在灰度區(qū)間上 參數(shù)k的遍歷影響模糊率曲線，從而決定閾值的選取。因此，窗寬的選取是圖像分割效果的 決定性因素。當(dāng)C小于兩峰間距時(shí)必定存在最小的模糊率，然而窗寬C的取值過(guò)小或者過(guò)大 往往會(huì)出現(xiàn)假閾值或者閾值丟失的現(xiàn)象，因此，窗寬C 一般選取兩波峰間距的0.3~0.8倍。
[0078]本發(fā)明提出自適應(yīng)分割方法，根據(jù)不同的直方圖，采用直方圖變換的思想，將一些 不呈明顯雙峰分布的圖像進(jìn)行變換，使其峰值更明顯，然后通過(guò)新直方圖的波谷確定波峰 所在區(qū)域，從而確定兩臨近波峰間的距離，最后通過(guò)計(jì)算公式得到不同圖像的隸屬函數(shù)窗 寬大小，完成最佳閾值的選取，實(shí)現(xiàn)分割閾值的自適應(yīng)選取，具體包括如下過(guò)程。
[0079] (1)直方圖預(yù)處理
[0080]對(duì)于直方圖為單峰或雙峰間的波谷很平坦的圖像，為了進(jìn)行正確的圖像分割，必 須先對(duì)其直方圖進(jìn)行變換。直方圖變換法也是一種圖像閾值分割法，即利用鄰域的局部性 質(zhì)對(duì)直方圖進(jìn)行變換，得到一個(gè)新的直方圖，使峰間的波谷較深或使波谷凸起變?yōu)榉?，從?容易檢測(cè)。針對(duì)模糊閾值方法對(duì)直方圖呈單峰分布的圖像容易分割失敗的現(xiàn)象，本發(fā)明采 取對(duì)單峰直方圖進(jìn)行反變換，得到新的直方圖，波谷、波峰進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換，最終表現(xiàn)出雙峰 特性。此外，由于圖像本身的直方圖存在峰值不明顯、毛刺較多的現(xiàn)象，因此對(duì)圖像進(jìn)行直 方圖平滑處理，以去除毛刺等現(xiàn)象，使處理之后的直方圖更加清晰，減少誤分割的概率。直 方圖預(yù)處理流程圖如圖2所示。
[0081 ] (2)波谷檢測(cè)
[0082] 對(duì)預(yù)處理后的分割圖像直方圖進(jìn)行梯度檢測(cè)，通過(guò)梯度檢測(cè)確定出波谷的位置， 初步確宙圖像中滿足公式（3)的港在閾值i。
[0083]
(3)
[0084]公式(3)中n(i)為圖像像素灰度值為i的個(gè)數(shù)，i為正整數(shù)。
[0085]將所有滿足公式(3)的灰度值i組成一個(gè)集合{Kn}，若集合中滿足Kn+1與1的差值大 于任意設(shè)定的正整數(shù)η，則κη+1為初始的閾值點(diǎn)，否則刪除該閾值點(diǎn)，進(jìn)而完成直方圖的波谷 檢測(cè)，為下一步的直方圖峰值的檢測(cè)做準(zhǔn)備。波谷檢測(cè)具體流程如圖3所示。
[0086] (3)峰值定位
[0087]在圖像直方圖中，一個(gè)波峰往往由波谷點(diǎn)(起始點(diǎn)）、上升段、峰值、下降段、下一波 谷點(diǎn)（終止位置)幾部分構(gòu)成。由于波峰峰值必然在直方圖上升段和下降段所在區(qū)間之中， 圖像有η個(gè)閾值點(diǎn)應(yīng)該對(duì)應(yīng)于η+1個(gè)峰值，因此可采用對(duì)直方圖求微分和直線掃描相結(jié)合的 方法來(lái)計(jì)算峰值的初步位置。由于直方圖波峰的一階微分在坐標(biāo)系中必過(guò)零點(diǎn)，為避免圖 像中的噪聲等干擾因素，需要在峰值檢測(cè)前對(duì)圖像進(jìn)行直方圖均衡處理。為避免峰值定位 不準(zhǔn)確的現(xiàn)象，本發(fā)明采取了與直線掃描結(jié)合的方法，即對(duì)圖像直方圖的橫軸進(jìn)行由下至 上的逐點(diǎn)掃描，若在直方圖與直線交點(diǎn)處滿足交點(diǎn)左右的5個(gè)值都滿足小于等于交點(diǎn)時(shí)該 值即為波峰。通過(guò)兩種方法的結(jié)合可以較為準(zhǔn)確地確定波峰位置，峰值檢測(cè)具體流程圖如 圖4所示。
[0088] (4)隸屬度函數(shù)窗寬的自適應(yīng)選取
[0089] 隸屬函數(shù)選定后，閾值的選取完全取決于給定的窗寬。在步驟(3)中估測(cè)出了波峰 的峰值Fg)，通過(guò)直方圖利用公式(4)可以計(jì)算出臨近峰值的距離D:
[0090] Dj = F(j+i)-F(j) (4)
[0091] 隸屬函數(shù)的窗寬c 一般取相鄰兩波峰間距的0.3~0.8倍，圖像的最小模糊率往往 在窗寬小于兩波峰間距的情況下存在。為實(shí)現(xiàn)窗寬的自適應(yīng)，本