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申请/专利权人：哈尔滨理工大学

摘要：一种基于改进Sobel算子的移液管图像不均匀光照修正方法。目的是为了后续图像分割去除不均匀光照造成的阈值分割不准确的影响。该方法包含以下步骤：步骤1，将原图进行加权平均法灰度化处理，生成灰度图，减少原图的计算量；步骤2，对步骤1得到的灰度图像进行双边滤波处理，去除图片的高斯噪声；步骤3，利用大津法对步骤2获得的图像求得阈值分割的阈值；步骤4，利用改进的顶帽算法去除移液管图像上的反光；步骤5，利用改进的Sobel算子对图像进行四个方向的边缘检测，对前景物体进行粗略定位后，忽略边缘，利用基于高斯公式设计的提亮算子对图像进行提亮处理。该算法可以有效地修正移液管图像的不均匀光照对阈值分割产生的影响。

主权项：1.一种基于改进Sobel算子的移液管图像不均匀光照修正方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一：将原图进行加权平均法灰度化处理，生成灰度图，减少原图的计算量；所述步骤一中：利用公式IGrayx,y＝0.3×IRx,y+0.59×IGx,y+0.11×IBx,y对图像进行灰度化处理；步骤二:对步骤一得到的灰度图像进行双边滤波处理，去除图片的高斯噪声；所述步骤二中：利用双边滤波公式生成一个3×3的卷积核对全图做卷积处理，去除高斯噪声并保留边缘信息；步骤三：利用大津法对步骤二获得的图像求得阈值分割的阈值；所述步骤三中：通过计算每个灰度值作为阈值时的图像前景与背景的像素灰度值的类间方差，找出最大的类间方差的灰度值作为阈值分割的阈值；步骤四：利用改进的顶帽算法去除移液管图像上的反光；所述步骤四中：反光的特点为在大面积的物体上出现几道白线或者几个椭圆状的白点，顶帽算法可以定位反光区域，利用原图减去顶帽图像，再根据实际情况加一个权值k来使得相减之后的反光区域与非反光区域的灰度值相同来得到最佳效果；所设计的去除反光的公式如下：feqi,j＝k[[fΘS]i,jΔS]i,j+1-kfi,j其中，feqi,j为去除反光后的图像，Θ为腐蚀运算，Δ为膨胀运算，S为卷积核；步骤五：利用改进的Sobel算子对图像进行四个方向的边缘检测，对前景物体进行粗略定位后，忽略边缘，利用基于高斯公式设计的提亮算子对图像进行提亮处理；所述步骤五中：根据移液管图像的特点，基于Sobel算子特点设计了四个对角线方向的边缘检测算子，设对图像做四个方向的边缘检测后得到四张图像，再将四张图片相加，对得到的图像进行阈值分割，去除梯度边缘检测过程中产生的噪点，再将图像做一下形态学闭运算，扩大边缘范围得到图像Iclose，根据高斯公式设计的提亮卷积核可以根据周围像素的灰度值来提高像素点的灰度值，所以对于背景来说光照不均匀时，通过该算子滤波可以将不均匀的光照扩散开，但是前景的边缘处与背景相接，因此会将背景的灰度值扩散到前景的内部，所以要结合图像Iclose上的边缘信息，忽略这些边缘位置，对图像从中心点向四个角进行提亮处理，最后，结合步骤二计算的阈值，对提亮后的图像做阈值分割。

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