1.一种天空区域分割方法,其特征在于,包括:通过提取原始图像的图像梯度信息得到梯度图像,对所述梯度图像进行阈值分割处理得到待优化图像;基于阈值阶数根据梯度优化能量函数计算所述待优化图像的能量函数值和边界数据,在所述能量函数值为最大能量函数值时,将所述边界数据作为待整合边界数据;采用多项式拟合算法对所述待整合边界数据进行整合处理,得到待修正边界数据;所述采用多项式拟合算法对所述待整合边界数据进行整合处理,得到待修正边界数据,包括:给定数据点p i (x i ,y i ),其中i=1,2,…m,要求近似曲线y=f(x)的偏差最小,近似曲线在点p i 处的偏差 多项式的一般形式:y=p 0 x n +p 1 x n-1 +p 2 x n-2 +…+p n拟合函数与真实结果的方差如下:根据所述待修正边界数据获得分割后的天空区域,计算所述天空区域的真实像素均值,根据所述真实像素均值对所述待修正边界数据进行修正得到最终边界数据,根据所述最终边界数据得到天空区域的分割结果。
2.如权利要求1所述的天空区域分割方法,其特征在于,所述通过提取原始图像的图像梯度信息得到梯度图像,对所述梯度图像进行阈值分割处理得到待优化图像,具体为:采用Sobel算子基于图像空间域卷积计算所述原始图像的梯度信息,并根据所述梯度信息绘制梯度图像;采用最大类间方差法对所述梯度图像的天空区域和非天空区域进行分割,得到待优化图像。
3.如权利要求2所述的天空区域分割方法,其特征在于,所述采用最大类间方差法对所述梯度图像的天空区域和非天空区域进行分割,得到待优化图像,具体为:基于所述最大类间方差法根据所述梯度图像的灰度特性,对所述梯度图像的天空区域和非天空区域进行分割,得到待优化图像。
4.如权利要求1所述的天空区域分割方法,其特征在于,所述基于阈值阶数根据梯度优化能量函数计算所述待优化图像的能量函数值和边界数据,在所述能量函数值为最大能量函数值时,将所述边界数据作为待整合边界数据,具体为:根据阈值阶数进行梯度处理,计算所述阈值阶数下的待优化图像的边界结果以及能量函数值;若所述能量函数值大于最大值,则将所述边界结果作为待整合边界结果;若所述能量函数值不大于最大值,则对下一阈值进行梯度处理,重新计算所述阈值阶数下的边界数据以及能量函数值,直至所述能量函数值大于最大值,将所述边界数据作为待整合边界数据。
5.如权利要求1所述的天空区域分割方法,其特征在于,所述根据所述真实像素均值对所述待修正边界数据进行修正得到最终边界数据,具体为:将所述真实像素均值与所述天空区域中的每列像素值进行比对,若比对结果不超出预设像素阈值范围,则保留所述待修正边界数据,若所述比对结果超出预设像素阈值范围,则对所述待修正边界数据进行重置。
6.一种天空区域分割装置,其特征在于,包括:阈值分割模块,用于通过提取原始图像的图像梯度信息得到梯度图像,对所述梯度图像进行阈值分割处理得到待优化图像;计算模块,用于基于阈值阶数根据梯度优化能量函数计算所述待优化图像的能量函数值和边界数据,在所述能量函数值为最大能量函数值时,将所述边界数据作为待整合边界数据;整合处理模块,用于采用多项式拟合算法对所述待整合边界数据进行整合处理,得到待修正边界数据;具体用于:给定数据点p i (x i ,y i ),其中i=1,2,…m,要求近似曲线y=f(x)的偏差最小,近似曲线在点p i 处的偏差 多项式的一般形式:y=p 0 x n +p 1 x n-1 +p 2 x n-2 +…+p n拟合函数与真实结果的方差如下:修正模块,用于根据所述待修正边界数据获得分割后的天空区域,计算所述天空区域的真实像素均值,根据所述真实像素均值对所述待修正边界数据进行修正得到最终边界数据,根据所述最终边界数据得到天空区域的分割结果。
7.如权利要求6所述的天空区域分割装置,其特征在于,所述阈值分割模块,具体为:采用Sobel算子基于图像空间域卷积计算所述原始图像的梯度信息,并根据所述梯度信息绘制梯度图像;采用最大类间方差法对所述梯度图像的天空区域和非天空区域进行分割,得到待优化图像。
8.如权利要求7所述的天空区域分割装置,其特征在于,所述采用最大类间方差法对所述梯度图像的天空区域和非天空区域进行分割,得到待优化图像,具体为:基于所述最大类间方差法根据所述梯度图像的灰度特性,对所述梯度图像的天空区域和非天空区域进行分割,得到待优化图像。
9.如权利要求6所述的天空区域分割装置,其特征在于,所述计算模块,具体用于:根据阈值阶数进行梯度处理,计算所述阈值阶数下的待优化图像的边界结果以及能量函数值;若所述能量函数值大于最大值,则将所述边界结果作为待整合边界结果;若所述能量函数值不大于最大值,则对下一阈值进行梯度处理,重新计算所述阈值阶数下的边界数据以及能量函数值,直至所述能量函数值大于最大值,将所述边界数据作为待整合边界数据。
10.如权利要求6所述的天空区域分割装置,其特征在于,所述修正模块,具体用于:将所述真实像素均值与所述天空区域中的每列像素值进行比对,若比对结果不超出预设像素阈值范围,则保留所述待修正边界数据,若所述比对结果超出预设像素阈值范围,则对所述待修正边界数据进行重置。