單幅數(shù)字圖像的陰影分割及去除.pdf

1、本文主要介紹了單幅彩色數(shù)字圖像中陰影分割和陰影去除的相關(guān)算法.陰影分割即從有陰影的數(shù)字圖像中確定陰影的輪廓.陰影的去除即在陰影分割的基礎(chǔ)上。將圖像中陰影區(qū)域的亮度提高,使其在視覺效果上與圖像巾的光亮區(qū)域一致.本文將邊界模糊的陰影稱作軟陰影,邊界明確的陰影稱作硬陰影.針對不同的陰影類型,分別給出了各自的算法.
　　 對于硬陰影圖像,過去陰影分割的方法主要是比較圖像的木征圖與原始圖像,從而獲取陰影邊界信息.然后通過計算機形態(tài)學運算,

2、將不連續(xù)的陰影邊界膨脹為連續(xù)的陰影邊界.此方法的缺點是:膨脹運算在使得陰影邊界連續(xù)的同時,也降低了陰影分割的準確性.本文未采用計算機形態(tài)學運算,而是將圖像的本征圖和現(xiàn)代圖像分割技術(shù)相結(jié)合,提出了我們新的模型.對于軟陰影圖像,我們根據(jù)其陰影邊界模糊的特點,將軟陰影分為全陰影區(qū)域和半陰影區(qū)域.對軟陰影的分割,即計算圖像中半陰影區(qū)域的邊界.我們沿垂直于半陰影區(qū)域的方向進行取樣,并建立模型,將問題轉(zhuǎn)化為三次函數(shù)擬合問題.從而可以計算得到半陰影區(qū)

3、域分別與光亮和全陰影區(qū)域的邊界.
　　 本文中陰影去除的算法可在圖像的RGB色彩空間和HIS色彩空間分別進行.對于不同的圖像,兩種空間中陰影去除的效果各有利弊.陰影去除的算法與陰影分割的算法緊密相連.對于硬陰影圖像,在準確地獲取陰影邊界之后,將陰影部分減去陰影因子,從而使其亮度提高.若邊界的視覺效果不好,可以繼續(xù)采用圖像修補技術(shù)將其完善.軟陰影中全陰影區(qū)域的算法與硬陰影基本一致.半陰影區(qū)域的陰影因子并非常數(shù),計算相對復(fù)雜.本文中