1.一种基于稀疏主成分分析的图像分割的方法及装置,其特征在于,包括:对待处理图像中的每一点,根据预设的图像分块尺寸获取该点的邻域,将其作为图像块,使所述待处理图像的每个点表达成由该点邻域像素组成的图像块,根据该点对应的图像块的灰度值从所述待处理图像中获取所有的相似图像块,组成样本训练集;
对所述样本训练集中的与该点对应的样本块进行稀疏主成分分析,得到稀疏主成分表达基和稀疏主成分表达系数,根据所述稀疏主成分表达基和所述稀疏主成分表达系数计算以该点为中心的图像块不含噪声的像素值;
当所述待处理图像中的每一点都已计算得到以该点为中心的图像块不含噪声的像素值时,根据所述待处理图像中的各点对应的不含噪声的像素值得到不含噪声的图像;
对所述不含噪声的图像进行二维直方图的全局阈值分割,得到第一图像,对所述不含噪声的图像进行基于移动平均法局部阈值分割,得到第二图像,根据所述第一图像和所述第二图像之间的区域联通性,得到分割后的图像。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据该点对应的图像块的灰度值从所述待处理图像中获取所有的相似图像块,组成样本训练集,具体包括:将所述图像块的灰度值进行降维处理,得到用列向量表示的灰度值,计算所述用列向量表示的灰度值的方差,从所述待处理图像中获取方差小于预设特定值的图像块,将其作为样本块,计算所述待处理图像的灰度值的欧氏距离,根据所述欧氏距离从所述样本块中获取相似图像块,组成样本训练集。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述样本训练集中与该点对应的样本块进行稀疏主成分分析,得到稀疏主成分表达基和稀疏主成分表达系数,具体包括:对所述样本训练集进行中心化,得到中心化矩阵,对所述中心化矩阵计算协方差矩阵,对所述协方差矩阵进行奇异值分解得到特征值和特征向量;
将所述特征向量作为初始值,对所述样本训练集中的与该点对应的样本块进行稀疏主成分分析,反复迭代直到收敛,得到所述稀疏主成分表达基和所述稀疏主成分表达系数;
所述稀疏主成分分析的公式具体为: 其中,y表示所述中
心化矩阵,B表示主成分表达基,α表示主成分表达基的系数,λ表示信号的重建残差和表达系数之间的平衡因子。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述稀疏主成分表达基和所述稀疏主成分表达系数计算以该点为中心的图像块不含噪声的像素值,具体包括:计算所述样本训练集的均值,根据所述稀疏主成分表达基、所述稀疏主成分表达系数和所述样本训练集的均值计算以该点为中心的图像块不含噪声的像素值。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一图像和所述第二图像之间的区域联通性,得到分割后的图像,包括:从所述第二图像中获取所述第一图像中所有的点,并对每个点按照预设映射条件获取该点邻域;
判断所述该点邻域内是否存在至少一个像素目标,是则该点为目标;否则删除该点;
当所述第二图像中所有点都是目标时,得到分割后的图像。
6.一种基于稀疏主成分分析的图像分割的装置,其特征在于,包括:获取模块,用于对待处理图像中的每一点,根据预设的图像分块尺寸获取该点的邻域,将其作为图像块,使所述待处理图像的每个点表达成由该点邻域像素组成的图像块;
组成模块,用于根据该点对应的图像块的灰度值从所述待处理图像中获取所有的相似图像块,组成样本训练集;
分析模块,用于对所述样本训练集中的与该点对应的样本块进行稀疏主成分分析,得到稀疏主成分表达基和稀疏主成分表达系数;
计算模块,用于根据所述稀疏主成分表达基和所述稀疏主成分表达系数计算以该点为中心的图像块不含噪声的像素值;
去噪模块,用于当所述待处理图像中的每一点都已计算得到以该点为中心的图像块不含噪声的像素值时,根据所述待处理图像中的各点对应的不含噪声的像素值得到不含噪声的图像;
图像处理模块,用于对所述不含噪声的图像进行二维直方图的全局阈值分割,得到第一图像,对所述不含噪声的图像进行基于移动平均法局部阈值分割,得到第二图像;
图像分割模块,用于根据所述第一图像及所述第二图像之间的区域联通性,得到分割后的图像。
7.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述组成模块,具体包括:降维子模块,具体用于将所述图像块的灰度值进行降维处理,得到用列向量表示的灰度值;
获取样本块子模块,具体用于计算所述用列向量表示的灰度值的方差,从所述待处理图像中获取方差小于预设特定值的图像块,将其作为样本块;
组成训练集子模块,具体用于计算所述待处理图像的灰度值的欧氏距离,根据所述欧氏距离从所述样本块中获取相似图像块,组成样本训练集。
8.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述分析模块,具体包括:分析子模块,用于对所述样本训练集进行中心化,得到中心化矩阵,对所述中心化矩阵计算协方差矩阵,对所述协方差矩阵进行奇异值分解得到特征值和特征向量;
迭代子模块,用于将所述特征向量作为初始值,对所述样本训练集中的与该点对应的样本块进行稀疏主成分分析,反复迭代直到收敛,得到所述稀疏主成分表达基和所述稀疏主成分表达系数;
所述稀疏主成分分析的公式具体为: 其中,y表示所述中
心化矩阵,B表示主成分表达基,α表示主成分表达基的系数,λ表示信号的重建残差和表达系数之间的平衡因子。
9.如权利要求6所述的装置,其特征在于,
所述计算模块,具体用于计算所述样本训练集的均值,根据所述稀疏主成分表达基、所述稀疏主成分表达系数和所述样本训练集的均值计算以该点为中心的图像块不含噪声的像素值。
10.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述图像分割模块,具体包括:区域连通子模块,用于从所述第二图像中获取所述第一图像中所有的点,并对每个点按照预设映射条件获取该点邻域;
区域判断子模块,用于判断所述该点邻域内是否存在至少一个像素目标,是则该点为目标;否则删除该点;
分割图像子模块,用于当所述第二图像中所有点都是目标时,得到分割后的图像。