CN111382745A - 一种指甲图像分割方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种指甲图像分割方法、装置、设备和存储介质。其中，该方法包括：对指甲灰度图像进行处理得到二值化指甲图像；从二值化指甲图像中确定出满足预设条件的图像中心点所在的连通区域，该连通区域为指甲区域；在二值化指甲图像中对指甲区域进行分割得到指甲掩码图像；对指甲掩码图像中的指甲区域进行边缘曲线拟合，得到指甲掩码拟合图像；根据指甲掩码拟合图像和指甲灰度图像得到指甲分割图像。本发明实施例提供的技术方案，实现指甲分割图像在指甲灰度图像中的自动分割，分割出来的指甲图像边缘光滑，识别效率高且精度高，抗干扰性强，降低指甲分割的操作复杂度，提高美甲效率和美甲效果。

Description

一种指甲图像分割方法、装置、设备和存储介质

技术领域

本发明实施例涉及图像处理领域，尤其涉及一种指甲图像分割方法、装置、设备和存储介质。

背景技术

爱美之心人皆有之，现在越来越多的人们喜欢美甲，然而目前在美甲时，一般都需要去专门的美甲店由美甲师人工美甲，或者购置市场上现有的一些小型美甲机进行美甲。

人工美甲时需要美甲客户在美甲店花费较长的时间，使美甲师采用专门的美甲工具为每个指甲进行修剪设计，此时美甲效率较低；同时，人工美甲选用的色彩质量，以及图案质量和外观性也主要依赖于美甲师个人技能和审美能力，美甲效果无法保证。

另外，如果采用目前市场上存在的美甲机美甲，美甲机可以直接在指甲上打印图案，但是需要通过在移动终端进行待打印图案的操作，人工辅助把待打印的图案移动至拍摄的指甲图片上的指甲面上进行调整，这无疑增大了美甲客户的操作难度以及复杂度，也不能实现美甲过程的可视化。目前，实现美甲机美甲过程的可视化，指甲识别的技术问题必须解决。

发明内容

本发明实施例提供了一种指甲图像分割方法、装置、设备和存储介质，以提高指甲识别的准确度和抗干扰性，实现指甲分割图像在指甲灰度图像中的自动分割，使得美甲图案与对应的指甲分割图像自动对准对齐，简化美甲客户的美甲操作，降低操作复杂度，提高美甲效率和美甲效果。

第一方面，本发明实施例提供了一种指甲图像分割方法，该方法包括：

对指甲灰度图像进行处理得到二值化指甲图像；

从所述二值化指甲图像中确定出满足预设条件的图像中心点所在的连通区域，所述连通区域为指甲区域；

在所述二值化指甲图像中对所述指甲区域进行分割得到指甲掩码图像；

对所述指甲掩码图像中的指甲区域进行边缘曲线拟合，得到指甲掩码拟合图像；

根据所述指甲掩码拟合图像和所述指甲灰度图像得到指甲分割图像。

第二方面，本发明实施例提供了一种指甲图像分割装置，该装置包括：

图像处理模块，用于对指甲灰度图像进行处理得到二值化指甲图像；

指甲区域确定模块，用于从所述二值化指甲图像中确定出满足预设条件的图像中心点所在的连通区域，所述连通区域为指甲区域；

指甲掩码分割模块，用于在所述二值化指甲图像中对所述指甲区域进行分割得到指甲掩码图像；

边缘拟合模块，用于对所述指甲掩码图像中的指甲区域进行边缘曲线拟合，得到指甲掩码拟合图像；

指甲分割模块，用于根据所述指甲掩码拟合图像和所述指甲灰度图像得到指甲分割图像。

第三方面，本发明实施例提供了一种设备，该设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本发明任意实施例所述的指甲图像分割方法。

第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明任意实施例所述的指甲图像分割方法。

本发明实施例提供了一种指甲图像分割方法、装置、设备和存储介质，通过在二值化指甲图像中确定满足预设条件的图像中心点所在的连通区域为指甲区域，并对该指甲区域进行分割得到指甲掩码图像，根据指甲掩码拟合图像和指甲灰度图像得到指甲分割图像，实现指甲分割图像在指甲灰度图像中的自动分割，分割出来的指甲图像边缘光滑，识别效率高，提高了指甲识别的准确度。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例一提供的一种指甲图像分割方法的流程图；

图2A为本发明实施例二提供的方法中对指甲区域进行分割和拟合的方法流程图；

图2B为本发明实施例二提供的方法中指甲掩码的确定方法的流程图；

图3为本发明实施例三提供的一种指甲图像分割方法的流程图；

图4为本发明实施例四提供的一种指甲图像分割方法的流程图；

图5A为本发明实施例五提供的一种指甲图像分割方法的流程图；

图5B为本发明实施例五提供的方法中原始像素尺寸下的指甲灰度图像的示意图；

图5C为本发明实施例五提供的方法中预设像素尺寸下的指甲灰度图像的示意图；

图5D为本发明实施例五提供的方法中二值化指甲图像的示意图；

图5E为本发明实施例五提供的方法中腐蚀后的二值化指甲图像的示意图；

图5F为本发明实施例五提供的方法中在腐蚀后的二值化指甲图像中确定出的指甲区域的示意图；

图5G为本发明实施例五提供的方法中膨胀后的二值化指甲图像的示意图；

图5H为本发明实施例五提供的方法中获取外接矩形坐标的示意图；

图5I为本发明实施例五提供的方法中指甲参考图像的示意图；

图5J为本发明实施例五提供的方法中反向参考图像的示意图；

图5K为本发明实施例五提供的方法中指甲掩码的示意图；

图5L为本发明实施例五提供的方法中指甲掩码拟合图像的示意图；

图5M为本发明实施例五提供的方法中预设像素尺寸下的指甲掩码拟合图像的示意图；

图5N、图5O分别为本发明实施例五提供的方法中对横纵坐标分别恢复至原始像素尺寸下的指甲掩码拟合图像的示意图；

图5P为本发明实施例五提供的方法中优化后的指甲掩码拟合图像的示意图；

图5Q为本发明实施例五提供的方法中指甲分割图像的示意图；

图6为本发明实施例六提供的一种指甲图像分割装置的结构示意图；

图7为本发明实施例七提供的一种设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种指甲图像分割方法的流程图，本实施例可适用于任一种能够进行图像处理的美甲机中。本实施例提供的一种指甲图像分割方法可以由本发明实施例提供的指甲图像分割装置来执行，该装置可以通过软件和/或硬件的方式来实现，并集成在执行本方法的设备中，在本实施例中执行本方法的设备可以是任意具有图像处理能力的美甲机，其他实施例中，执行本方法的设备也可以是与美甲机对应的具有图像处理能力的后台服务器。具体的，参考图1，该方法可以包括如下步骤：

S110，对指甲灰度图像进行处理得到二值化指甲图像。

其中，本实施例中美甲客户将需要进行美甲的手指放入美甲机后，美甲机中的摄像头可以采集到对应的包含手指指甲的彩色图像，为了减少图像信息，加快后续处理速度，美甲机对包含手指指甲的彩色图像采用现有的灰度处理技术进行图像灰度化处理得到指甲灰度图像。美甲机上安装的摄像头也可以为灰度摄像头，灰度摄像头采集到的图像为灰度图像。二值化指甲图像是每个像素点的灰度值仅有两种可能的取值或灰度等级状态，也就是黑白图像。

具体的，本实施例中在得到对美甲机中的摄像头所采集的包含手指指甲的指甲灰度图像后，通过对该指甲灰度图像进行二值化处理得到对应的图像像素点的灰度值仅存在“0”和“255”的二值化指甲图像，以便后续获取该二值化指甲图像中存在的连通区域。

可选的，本实施例中在对指甲灰度图像中的图像像素值进行归一化处理，也就是二值化处理时，具体可以包括：获取待处理的指甲灰度图像；使用大津阈值法确定出全局分割阈值；根据全局分割阈值对指甲灰度图像进行分割并二值化处理，得到二值化指甲图像。

具体的，大津阈值法又叫做最大类间方差法，可以按照获取的指甲灰度图像中各个像素点的灰度特性，根据类间方差最大的分割确定对应的全局分割阈值，因方差是灰度分布均匀性的一种度量，背景和前景之间的类间方差越大，说明构成该指甲灰度图像的背景和前景的差别越大，当部分前景错分为背景或部分背景错分为前景都会导致两部分差别变小；因此使类间方差最大的分割意味着错分概率最小，此时确定的全局分割阈值保证指甲灰度图像中背景和前景的错分概率最小，从而将该指甲灰度图像分为背景和前景两部分。具体的，在使用大津阈值法确定出全局分割阈值时，通过对指甲灰度图像中每个像素点的像素值与确定的全局分割阈值进行比对，将大于等于该全局分割阈值的像素点的像素值设置为“255”，填充为白色；将小于该全局分割阈值的像素点的像素值设置为“0”，填充为黑色，从而对该指甲灰度图像进行对应的二值化处理，得到二值化指甲图像。

S120，从二值化指甲图像中确定出满足预设条件的图像中心点所在的连通区域，该连通区域为指甲区域。

其中，连通区域为二值化指甲图像中由具有相同像素值的像素点围成的闭合区域，本实施例中将背景色设置为“0”，填充为黑色；将前景色设置为“255”填充为白色；此时连通区域也就是二值化指甲图像中白色封闭的闭合连通域。

进一步的，由于美甲机结构的设计，用于放置手指的指甲托的位置是固定的，手指放置有所偏离则会影响美甲的效果，要求客户在放置手指时按照要求放置在指定位置。通常摄像头置于手指指甲的上方，摄像头在采集指甲灰度图像时，指甲灰度图像中的指甲区域一般位置图像中央，手指放置位置固定，摄像头位置固定，因此本实施例中在确定指甲灰度图像中的指甲区域时，可以通过图像中心点所在区域进行判断。可选的，预设条件为表示图像中心点是否为指甲区域中的像素点的条件，本实施例中可以通过图像中心点的像素值来判断，具体地，二值化指甲图像的中心点的像素值为0，即为黑色时，说明没有指甲放置在指定位置，提醒用户调整手指放置位置；如果二值化指甲图像的中心点的像素值为255，即为白色时，说明二值化指甲图像的中心区域存在指甲区域，继续进行后续处理。

可选的，在通过对指甲灰度图像进行二值化处理得到对应的二值化指甲图像时，首先需要获取该二值化指甲图像中的图像中心点，通过将该图像中心点作为参考点，判断该图像中心点是否为指甲区域中的像素点，从而在图像中心点满足预设条件，也就是确定该图像中心点为指甲区域内的像素点时，从二值化指甲图像中确定出该图像中心点所在的连通区域，并将该连通区域作为二值化指甲图像中的指甲区域，以便根据该指甲区域的位置进行后续的图像分割处理。

此外，本实施例在判断二值化指甲图像中的图像中心点是否满足预设条件时，如果图像中心点不满足预设条件，则需要提示美甲客户调整手指位置到图像中心位置，并重新获取新的指甲灰度图像，直到图像中心点满足预设条件，开始执行后续操作。

可选的，本实施例中，从二值化指甲图像中确定出满足预设条件的图像中心点所在的连通区域，该连通区域为指甲区域，可以具体包括：确定出图像中心点的像素值在预设像素值范围内，采用连通域标记算法确定图像中心点所在的连通区域，该连通区域为指甲区域。

具体的，本实施例中预设条件为图像中心点为指甲区域内的像素点时所对应的像素值应该满足的预设像素值范围，此时通过判断二值化指甲图像中的图像中心点的像素值是否在预设像素值范围内，来判断该图像中心点是否为指甲区域内的像素点，若图像中心点的像素值在预设像素值范围内，则采用连通域标记算法确定出该图像中心点周围像素值与该图像中心点的像素值相同的像素点，也就是二值化指甲图像中包括该图像中心点的白色封闭区域的各像素点，从而确定出该图像中心点所在的连通区域，将该连通区域作为指甲区域，本实施例中，预设像素值范围为255，即图像中心点为指甲区域内的像素点时所对应的像素值应该为255。

S130，在二值化指甲图像中对指甲区域进行分割得到指甲掩码图像。

其中，指甲掩码图像是指二值化图像中，当仅包含所要处理的指甲区域，而将除指甲区域之外的其他区域全部屏蔽处理的二值化图像，其中各像素点的像素值仅由“0”和“255”组成，像素值为“255”的指甲区域可以被处理，像素值为“0”的其他区域不作处理。

本实施例中从二值化指甲图像中确定出满足预设条件的图像中心点所在的连通区域，作为对应的指甲区域时，此时可以确定出该指甲区域在二值化指甲图像中所处的位置区域，此时根据现有的图像分割算法可以将该位置区域内的图像从二值化指甲图像中分割出来，也就是在二值化指甲图像中分割出对应的指甲区域，并将分割出的指甲区域填充为“255”，其他区域作为背景填充“0”，从而得到对应的指甲掩码图像。

S140，对指甲掩码图像中的指甲区域进行边缘曲线拟合，得到指甲掩码拟合图像。

其中，边缘曲线拟合是通过连续的曲线近似地刻画或比拟指甲掩码图像中指甲区域边缘的各个离散像素点，也就是对指甲掩码图像中的指甲区域边缘进行平滑处理。

具体的，由于本实施例中所采集的指甲灰度图像中的指甲区域与手指皮肤接触，通过美甲机中采集设备采集的指甲图像，所得到的指甲掩码图像中的指甲区域边缘可能会存在凹凸不平的情况，为了优化后续的指甲分割结果，需要对指甲掩码图像中的指甲区域边缘进行平滑处理，以得到光滑的指甲掩码图像。本实施例中可以通过Opencv图像处理函数库里现有的像素坐标点获取函数来提取指甲掩码图像中指甲区域处于指甲边缘的各个像素点的坐标，作为最小二乘法的多项式的拟合散点，采用现有的最小二乘法曲线拟合算法，对指甲掩码图像中的指甲区域进行边缘曲线拟合，得到指甲区域边缘平滑处理后的指甲掩码拟合图像，以便于后续指甲图像的分割。

S150，根据指甲掩码拟合图像和指甲灰度图像得到指甲分割图像。

具体的，在得到边缘平滑的指甲掩码拟合图像后，可以确定指甲掩码拟合图像中的指甲区域内的全部像素点的灰度值均为“255”，而背景区域内的全部像素点的灰度值均为“0”，此时在该指甲掩码拟合图像中可以直接确定出对应的指甲区域，根据该指甲区域在指甲掩码拟合图像中的位置可以确定出指甲区域对应在指甲灰度图像中的位置，此时可以将指甲掩码拟合图像中的指甲区域内的像素灰度值填充为指甲灰度图像中对应位置处的灰度值，从而得到指甲分割图像。相应的，也就是对指甲掩码拟合图像与指甲灰度图像中各对应位置处像素点的灰度值进行比对，对指甲掩码拟合图像中背景区域内灰度值为“0”的像素点灰度值保持不变，而对指甲掩码拟合图像中指甲区域内灰度值为“255”的像素点灰度值修改为指甲灰度图像中对应位置处的像素点灰度值，从而得到对应的指甲分割图像。

可选的，在本实施例中，根据指甲掩码拟合图像和指甲灰度图像得到指甲分割图像，可以具体包括：对指甲掩码拟合图像的像素值和指甲灰度图像的像素灰度值作逻辑与运算，得到指甲分割图像。

具体的，在得到指甲掩码拟合图像后，由于指甲掩码拟合图像中的指甲区域内的全部像素点的像素值均为“255”，而背景区域内的全部像素点的像素值均为“0”，此时可以直接将指甲掩码拟合图像中的各像素点的像素值分别与指甲灰度图像中对应位置处的像素点的像素灰度值进行逻辑与运算，由于指甲灰度图像中的各像素点的像素值可以直接体现实际的灰度颜色，此时如果指甲掩码拟合图像中的像素点的像素值为“0”，与指甲灰度图像中的对应位置处像素点的像素灰度值作逻辑与运算后，该位置处像素点的像素值还是为“0”；而如果指甲掩码拟合图像中的像素点的像素值为“255”，与指甲灰度图像中的对应位置处像素点的像素灰度值作逻辑与运算后，该位置处像素点的像素值则会修改为指甲灰度图像中该位置处像素点的像素灰度值，也就是将指甲掩码拟合图像中指甲区域内各像素点的像素值对应修改为指甲灰度图像中该位置处像素点的实际像素灰度值，从而得到对应的指甲分割图像。

本实施例提供的技术方案，通过在二值化指甲图像中确定满足预设条件的图像中心点所在的连通区域为指甲区域，并对指甲区域分割得到指甲掩码图像，根据指甲掩码拟合图像和指甲灰度图像得到指甲分割图像，实现指甲分割图像在指甲灰度图像中的自动分割，采用预设条件对图像中心点是否为指甲区域内的像素点进行判断，得到满足预设条件的图像中心点所在的连通区域为指甲区域，运算量较小，识别效率更高，且提高了指甲识别的精确度，受甲油胶均匀程度影响小，抗干扰性强，进一步使得美甲图案与对应的指甲分割图像自动对准对齐，无需人工辅助对准对齐，简化美甲客户的美甲操作，降低指甲分割的操作复杂度，提高美甲效率和美甲效果。

实施例二

图2A为本发明实施例二提供的方法中对指甲区域进行分割和拟合的方法流程图。本实施例是在上述实施例的基础上进行优化。具体的，本实施例主要对二值化指甲图像中指甲区域的分割和拟合过程进行具体的解释说明。可选的，如图2A所示，该方法可以具体包括如下步骤：

S210，获取二值化指甲图像中指甲区域的外接矩形。

其中，连通区域的外接矩形为在二值化指甲图像中能够对应包围出该连通区域，并与该连通区域中像素点的横纵坐标为该区域最外围的坐标极值的像素点相交的标准正向的矩形框。

可选的，在二值化指甲图像中确定出对应的指甲区域后，可以根据该指甲区域的大小尺寸等，确定出该指甲区域的外接矩形，此时可以通过Opencv图像处理函数库里现有的外接矩形的处理函数，得到该指甲区域的外接矩形在二值化指甲图像中各边上的像素点的像素坐标，从而在二值化指甲图像中确定出指甲区域的外接矩形。

S220，根据指甲区域的外接矩形在二值化指甲图像中分割出指甲区域，得到指甲参考图像。

其中，指甲参考图像与指甲区域的外接矩形的尺寸相同。具体的，指甲参考图像是指从二值化指甲图像中分割出来的，仅包含指甲区域的图像。

可选的，在获取到指甲区域的外接矩形后，为了减少指甲掩码中的像素处理量，还可以在二值化指甲图像中确定出指甲区域的外接矩形所在的位置，从而按照该外接矩形的尺寸和位置，在二值化指甲图像中分割对应位置处的指甲区域，得到与指甲区域的外接矩形具有相同尺寸的指甲参考图像。

S230，对指甲参考图像中的指甲区域进行孔洞填充，得到指甲掩码图像。

具体的，在通过指甲参考图像确定指甲掩码图像中的指甲区域时，由于指甲掩码图像中要求指甲区域内各个像素点的像素值均为“255”，也就是指甲区域均为白色区域，而由于光线或者其他特殊原因可能会造成指甲区域内部出现孔洞，例如指甲甲面由于光线强度不同或甲油胶不均匀，指甲本来是属于一个区域，但是在甲油胶涂的很薄的地方就有可能出现孔洞；也就是一大片白色区域内部存在一块或者多块黑色区域。

为了解决这种问题，本实施例在得到对应的指甲参考图像后，还需要对该指甲参考图像的指甲区域内部存在的孔洞进行填充，也就是将指甲区域所在的封闭白色区域中存在的所有黑色区域进行填充，从而得到相应的指甲掩码图像。

可选的，如图2B所示，本实施例中对指甲参考图像中的指甲区域进行孔洞填充，得到指甲掩码图像，具体可以包括：

S231，对指甲参考图像中各像素点的像素值作取反处理，得到反向参考图像，并在反向参考图像中标记出对应的连通区域。

具体的，为了能够准确识别出指甲参考图像的指甲区域内部存在的孔洞，也就是识别出白色封闭区域内部存在的黑色区域，此时本实施例中可以通过对指甲参考图像中各像素点的像素值做取反处理，也就是将像素点的像素值从“0”修改为“255”，或者从“255”修改为“0”，此时白色封闭区域会变为黑色封闭区域，而内部存在的黑色区域则会变为白色区域，从而得到反向参考图像，并在该方向参考图像中相应标记出对应的连通区域，此时该方向参考图像中的全部连通区域中会存在由孔洞取反而生成的连通区域。具体的，本实施例中可以采用连通域标记算法标记反向参考图像中存在的连通区域。

S232，计算反向参考图像中连通区域的平均像素点个数、标准方差以及各连通区域内的像素点数量。

可选的，为了准确判断反向参考图像的全部连通区域中存在的由孔洞取反而生成的连通区域，需要预先获取该反向参考图像中包括的各个连通区域内的像素点数量，并根据全部连通区域的数量和各个连通区域内的像素点数量，计算出反向参考图像中连通区域的平均像素点个数和标准方差，后续通过平均像素点个数、标准方差以及各连通区域内的像素点数量之间的关系，判断每一个连通区域是否为由孔洞取反而生成的连通区域。

S233，根据平均像素点个数和标准方差的差值，确定孔洞比对阈值。

本实施例在得到反向参考图像中连通区域的平均像素点个数和标准方差时，可以将平均像素点个数和标准方差的差值，作为后续判断各连通区域是否为由孔洞取反而生成的连通区域的标准，也就是将平均像素点个数和标准方差的差值，作为对应的孔洞比对阈值。

S234，确定反向参考图像中连通区域内的像素点数量小于孔洞比对阈值的连通区域，该连通区域作为待填充区域。

具体的，在得到作为比对标准的孔洞比对阈值时，本实施例可以将反向参考图像中存在的每一个连通区域内的像素点数量均与该孔洞比对阈值进行判断，从而选取出连通区域内的像素点数量小于该孔洞比对阈值的连通区域，将该连通区域作为待填充区域，也就是由孔洞取反而生成的连通区域。

S235，根据待填充区域，在指甲参考图像中确定出指甲区域内存在的孔洞。

可选的，在反向参考图像中确定出待填充图像后，可以确定待填充区域在反向参考图像中的位置，并依据该位置在指甲参考图像中确定出对应的位置区域，此时该位置区域则为指甲参考图像中指甲区域内部存在的孔洞。

S236，对孔洞内各像素点的像素值作取反处理，得到指甲掩码图像。

具体的，将指甲区域内部存在的孔洞内各像素点的像素值作取反处理，也就是将孔洞内的各像素点的像素值从“0”修改为“255”，从而使得指甲区域为整体的白色封闭区域，消除该白色封闭区域内部存在的黑色区域。

S240，遍历指甲掩码图像中的指甲区域的边缘像素点，确定指甲掩码图像中的指甲区域的边缘转折点。

具体的，在二值化指甲图像中对指甲区域进行分割得到指甲掩码图像时，由于本实施例中需要对指甲掩码图像中的指甲区域全部边缘进行曲线拟合，因此首先需要确定该指甲区域中位于边缘曲线上的各个边缘点，本实施例中为了提高边缘拟合效率，可以按照像素点的横纵坐标来遍历分割得到的指甲区域，从而确定出指甲掩码图像中指甲区域的边缘转折点，该边缘转折点为位于指甲掩码图像中指甲区域的边缘曲线上具有表示曲线转折性质的像素点。例如，指甲掩码图像中的指甲区域第一行和最后一行的首尾像素点，以及第一列和最后一列的首尾像素点，此时一共可以得到八个边缘转折点。

S250，根据各边缘转折点的像素坐标获取指甲掩码图像中的指甲区域中位于不同转折区域段内的边缘点集合。

具体的，在遍历指甲掩码图像中的指甲区域得到对应的边缘转折点时，可以获取各个边缘转折点的像素坐标，进而根据各边缘转折点的像素坐标确定指甲区域中的不同转折区域段，在指甲区域的边缘曲线中获取位于不同转折区域段内的边缘点集合。

示例性的，若第一行坐标为row_start所对应的最小列坐标为mincol_1、最大列坐标为maxcol_1，此时遍历第一行得到的两个边缘转折点的像素坐标分别为(mincol_1，row_start)和(maxcol_1，row_start)；最后一行坐标为row_end所对应的最小列坐标为mincol_2、最大列坐标为maxcol_2，此时遍历最后一行得到的两个边缘转折点的像素坐标分别为(mincol_2，row_end)和(maxcol_2，row_end)；第一列坐标为col_start所对应的最小行坐标为minrow_1、最大行坐标为maxrow_1，此时遍历第一列得到的两个边缘转折点的像素坐标分别为(col_start，minrow_1)和(col_start，maxrow_1)；最后一列坐标为col_end所对应的最小行坐标为minrow_2、最大行坐标为maxrow_2，此时遍历最后一列得到的两个边缘转折点的像素坐标分别为(col_end，minrow_2)和(col_end，maxrow_2)。

此时根据边缘转折点确定的转折区域段分别为：U1：(maxcol_1，row_start)->(mincol_1，row_start)->(col_start，minrow_1)->(col_start，maxrow_1)；U2：(col_start，minrow_1)->(col_start，maxrow_1)->(mincol_2，row_end)->(maxcol_2，row_end)；U3：(mincol_2，row_end)->(maxcol_2，row_end)->(col_end，maxrow_2)->(col_end，minrow_2)；U4：(col_end，maxrow_2)->(col_end，minrow_2)->(maxcol_1，row_start)->(mincol_1，row_start)。相接的两个转折区域段中存在重复的边缘曲线，此时可以获取各个不同转折区域段内包含的所有边缘点，得到指甲区域中位于不同转折区域段内的边缘点集合。

S260，对各转折区域段内的边缘点集合进行分段边缘曲线拟合。

可选的，在得到指甲区域中位于不同转折区域段内的边缘点集合后，可以采用现有的最小二乘法曲线拟合算法，对各转折区域段内的边缘点集合分段进行曲线拟合，从而保证指甲区域的边缘曲线的光滑性。

S270，根据各转折区域段内的边缘点集合得到分段边缘拟合曲线，对位于分段边缘拟合曲线邻近指甲掩码图像中指甲区域一侧的孔洞进行指甲掩码填充，对位于分段边缘拟合曲线邻近背景区域一侧的指甲掩码图像进行背景填充，得到指甲掩码拟合图像。

可选的，在得到指甲区域中的位于不同转折区域段内的边缘点集合后，将各转折区域段内的边缘点集合均作为拟合散点，根据各个拟合散点确定对应的边缘拟合曲线，此时由于边缘拟合曲线可能会使指甲区域中出现像素灰度值为“0”的像素点，背景区域中出现像素灰度值为“255”的像素点，而为了对指甲区域与背景区域进行明确区分，可以对位于边缘拟合曲线邻近指甲掩码图像中指甲区域一侧的孔洞进行指甲掩码填充，将其像素灰度值对应填充为“255”，也就是消除指甲区域中可能存在的黑色孔洞；而对位于边缘拟合曲线邻近背景区域一侧的指甲掩码图像进行背景填充，将其像素灰度值对应填充为“0”，也就是消除背景区域中可能存在的白色孔洞，从而在边缘拟合曲线两侧明确区分出指甲区域和背景区域。

本实施例提供的技术方案，通过二值化指甲图像中指甲区域的外接矩形对指甲区域进行分割，得到对应的指甲掩码图像，并且根据各转折区域段内的边缘点集合得到分段边缘拟合曲线，对位于分段边缘拟合曲线邻近指甲掩码图像中的指甲区域一侧的孔洞进行指甲掩码填充，对位于分段边缘拟合曲线邻近背景区域一侧的指甲掩码进行背景填充，得到指甲掩码拟合图像，通过对指甲掩码拟合图像中孔洞的填充，使得指甲区域边缘更加圆滑整齐，从而使得分割出来的指甲分割图像准确度更高，更加真实。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种指甲图像分割方法的流程图。本实施例是在上述各实施例提供的技术方案的基础上进行优化。具体的，如图3所示，本实施例可以包括如下步骤：

S301，对指甲灰度图像进行处理得到二值化指甲图像。

S302，对二值化指甲图像中的全部连通区域进行腐蚀处理。

具体的，由于在对指甲灰度图像进行二值化处理的过程中，可能会存在一些干扰，使得二值化指甲图像中出现二值化误差，因此本实施例中在得到二值化指甲图像后，可以得到该二值化指甲图像中存在的各个连通区域，此时通过对二值化指甲图像中的全部连通区域进行腐蚀处理，从而消除二值化指甲图像中存在的一些小连通区域以及将不该连接的连通区域断开连接，消除二值化处理过程中的干扰。

S303，从二值化指甲图像中确定出满足预设条件的图像中心点所在的连通区域，该连通区域为指甲区域。

S304，对二值化指甲图像中的指甲区域进行膨胀处理。

具体的，在二值化指甲图像中确定出指甲区域后，此时的指甲区域已经经过腐蚀处理，因此还需要对该指甲区域进行相应的膨胀处理，从而将腐蚀后的指甲区域恢复至原有尺寸大小，得到优化后的二值化指甲图像，后续对优化后的二值化指甲图像进行相应操作，提高后续分割后的指甲掩码图像中指甲区域的效果。

S305，获取二值化指甲图像中指甲区域的外接矩形。

S306，根据指甲区域的外接矩形在二值化指甲图像中分割出指甲区域，得到指甲参考图像，该指甲参考图像与指甲区域的外接矩形的尺寸相同。

S370，对指甲参考图像中的指甲区域进行孔洞填充，得到指甲掩码图像。

S308，对指甲掩码图像中的指甲区域进行边缘曲线拟合，得到指甲掩码拟合图像。

S309，获取二值化指甲图像中指甲区域的外接矩形坐标。

具体的，由于分割后的指甲掩码图像为仅包括指甲区域外接矩形大小的图像，二值化指甲图像中除指甲区域外接矩之外的其余部分已经被切割掉，因此此时得到的指甲掩码拟合图像也是指甲区域外接矩形大小的图像，由于后续需要对指甲掩码拟合图像和指甲灰度图像中的各个像素点的像素值进行比对，来得到指甲分割图像，因此首先需要将指甲掩码拟合图像恢复至与指甲灰度图像的像素尺寸大小，也就是二值化指甲图像的像素尺寸大小，此时首先需要根据二值化指甲图像中指甲区域的大小尺寸等，确定出该指甲区域的外接矩形，此时可以通过Opencv图像处理函数库里现有的外接矩形的处理函数，得到该指甲区域的外接矩形在二值化指甲图像中各边上的像素点的像素坐标，也就是外接矩形坐标；后续通过该外接矩形坐标来恢复指甲掩码拟合图像的像素尺寸大小。

S310，根据外接矩形坐标将指甲掩码拟合图像恢复到二值化指甲图像的像素尺寸，得到该像素尺寸下的指甲掩码拟合图像。

可选的，由于指甲掩码图像中的指甲区域是由二值化指甲图像中的指甲区域分割出来的，当指甲掩码拟合图像的像素尺寸与二值化指甲图像的像素尺寸相同时，指甲掩码拟合图像中的指甲区域与二值化指甲图像中指甲区域的位置相同，因此在得到二值化指甲图像中指甲区域的外接矩形坐标时，可以首先确定一个与二值化指甲图像的像素尺寸相同的各像素点的像素值均为“0”的图像，根据外接矩形坐标将指甲掩码拟合图像置于该图像的相同位置处，从而生成新的指甲掩码拟合图像，也就是在二值化指甲图像的像素尺寸下的指甲掩码拟合图像，提高后续的指甲图像分割准确性。

S311，根据指甲掩码拟合图像和指甲灰度图像得到指甲分割图像。

本实施例提供的技术方案，通过对二值化指甲图像中的指甲区域进行腐蚀、膨胀处理，在二值化指甲图像中分割出指甲掩码，并对指甲掩码图像中的指甲区域进行边缘曲线拟合，得到指甲掩码拟合图像，并将指甲掩码拟合图像恢复至二值化指甲图像的像素尺寸大小，从而提高后续指甲分割图像的分割准确性，进一步使得美甲图案与对应的指甲分割图像自动对准对齐，无需人工辅助对准对齐，简化美甲客户的美甲操作，降低指甲分割的操作复杂度，提高美甲效率和美甲效果。

实施例四

图4为本发明实施例四提供的一种指甲图像分割方法的流程图。本实施例是在上述实施例提供技术方案的基础上进行优化。具体的，本实施例主要针对指甲灰度图像的像素尺寸变化进行具体的解释说明。可选的，如图4所示，本实施例可以包括如下步骤：

S410，对指甲灰度图像进行降采样，得到预设像素尺寸的指甲灰度图像。

可选的，为了提高指甲灰度图像在后续各个处理过程的分割效率，本实施例在得到指甲灰度图像后，还可以对该指甲灰度图像进行降采样，减少指甲灰度图像中的像素点数量，得到预设像素尺寸下的指甲灰度图像，后续对该预设像素尺寸下的指甲灰度图像进行相应处理，整体降低图像处理的像素数量，提高指甲图像的分割效率。

S420，对指甲灰度图像进行处理得到二值化指甲图像。

S430，从二值化指甲图像中确定出满足预设条件的图像中心点所在的连通区域，该连通区域为指甲区域。

S440，在二值化指甲图像中对指甲区域进行分割得到指甲掩码图像。

S450，对指甲掩码图像中的指甲区域进行边缘曲线拟合，得到指甲掩码拟合图像。

S460，根据降采样前的指甲灰度图像的原始像素尺寸，对预设像素尺寸下的指甲掩码拟合图像进行尺寸恢复，得到原始像素尺寸下的指甲掩码拟合图像。

可选的，在得到指甲掩码拟合图像后，由于预先对指甲灰度图像进行降采样，因此此时的指甲掩码拟合图像的大小为降采样后的预设像素尺寸，此时需要根据降采样前的指甲灰度图像的原始像素尺寸，对预设像素尺寸下的指甲掩码拟合图像进行尺寸恢复，从而得到原始像素尺寸下的指甲掩码拟合图像，以便后续与降采样前的指甲灰度图像进行比对，得到指甲分割图像。

S470，对原始像素尺寸下的指甲掩码拟合图像进行全局阈值二值化处理，得到优化后的指甲掩码拟合图像。

具体的，在得到原始像素尺寸下的指甲掩码拟合图像后，为了提高后续指甲图像分割效率，消除对应的干扰误差，本实施例中可以对该原始像素尺寸下的指甲掩码拟合图像再次进行全局阈值二值化处理，也就是为整个指甲掩码拟合图像设定一个整体的全局二值化阈值，并根据该全局二值化阈值对指甲掩码拟合图像再次进行二值化处理，得到边缘较为平滑的指甲掩码拟合图像，也就是优化后的指甲掩码拟合图像，后续对该优化后的指甲掩码拟合图像与指甲灰度图像进行比对。

示例性的，本实施例中设定全局二值化阈值为127，根据该全局二值化阈值对指甲掩码拟合图像作二值化处理，也就是将指甲掩码拟合图像中像素值小于127的像素点的像素值修改为“0”，对于大于或者等于127的像素点的像素值修改为“255”。

S480，根据指甲掩码拟合图像和指甲灰度图像得到指甲分割图像。

本实施例提供的技术方案，通过对指甲灰度图像进行降采样，得到预设像素尺寸的指甲灰度图像，后续对预设像素尺寸的指甲灰度图像进行相应的二值化、指甲区域分割以及边缘曲线拟合处理，得到预设像素尺寸的指甲掩码拟合图像，减少指甲灰度图像各个阶段的图像处理过程中的数据量，提高指甲分割的分割效率，同时将预设像素尺寸下的指甲掩码拟合图像恢复至原始像素尺寸，与原始的指甲灰度图像进行比对，得到对应的指甲分割图像，从而提高指甲分割图像的分割准确性，进一步使得美甲图案与对应的指甲分割图像自动对准对齐，无需人工辅助对准对齐，简化美甲客户的美甲操作，降低指甲分割的操作复杂度，提高美甲效率和美甲效果。

实施例五

图5A为本发明实施例五提供的一种指甲图像分割方法的流程图。本实施例中以从摄像头中获得一帧600*900的指甲灰度图像为例，对具体的指甲图像分割过程进行详细说明，该600*900的指甲灰度图像如图5B所示。可选的，如图5A所示，该方法具体可以包括如下步骤：

S501，对600*900的指甲灰度图像进行降采样，得到150*225的指甲灰度图像，如图5C所示。

S502，使用大津阈值法确定出全局分割阈值，并根据全局分割阈值对150*225的指甲灰度图像进行分割并二值化处理，得到二值化指甲图像，如图5D所示。

S503，对二值化指甲图像中的全部连通区域进行腐蚀处理，得到腐蚀后的二值化指甲图像，如图5E所示。

S504，从腐蚀后的二值化指甲图像中确定出满足预设条件的图像中心点所在的连通区域，作为指甲区域，如图5F所示。

S505，对腐蚀后的二值化指甲图像中的指甲区域进行膨胀处理，得到膨胀后的二值化指甲图像，如图5G所示。

S506，获取膨胀后的二值化指甲图像中指甲区域的外接矩形坐标，如图5H所示。

S507，根据指甲区域的外接矩形坐标在二值化指甲图像中分割出指甲区域，得到指甲参考图像，如图5I所示。

S508，对指甲参考图像中各像素点的像素值作取反处理，得到反向参考图像，并在反向参考图像中标记出对应的连通区域，如图5J所示。

S509，根据反向参考图像中标记的连通区域在指甲参考图像中确定出指甲区域内存在的孔洞，进行孔洞填充得到指甲掩码图像，如图5K所示。

S510，对指甲掩码图像中的指甲区域进行边缘曲线拟合，得到指甲掩码拟合图像，如图5L所示。

S511，根据二值化指甲图像中指甲区域的外接矩形坐标将指甲掩码拟合图像恢复到二值化指甲图像的像素尺寸，得到该像素尺寸下的指甲掩码拟合图像，如图5M所示。

S512，根据降采样前的指甲灰度图像的原始像素尺寸，对指甲掩码拟合图像进行尺寸恢复，得到原始像素尺寸下的指甲掩码拟合图像，如图5N和5O所示。

具体的，图5M中的指甲掩码拟合图像的像素尺寸为150*225，此时降采样前的原始像素尺寸为600*900，在进行尺寸恢复时，首先将图5M中的指甲掩码拟合图像横向扩大4倍，拉伸得到图5N中600*225的图像，具体拉伸过程为：先按行、再按扫描图5M中的指甲掩码拟合图像，如果当前像素点为指甲掩码拟合图像中的边缘点，则由此边缘点衍生出的四个点的灰度值分别是mask(i,j),mask(i,j)+(mask(i,j+1)-mask(i,j))/4,mask(i,j)+(mask(i,j+1)-mask(i,j))/2,mask(i,j)+3*(mask(i,j+1)-mask(i,j))/4；其中，mask(i,j)为尺寸为150*225的指甲掩码拟合图像中位置(i,j)坐标处的像素点的灰度值，从而得到图5N中尺寸为600*225的图像；后续在将图5N中的图像纵向扩大4倍，拉伸得到图5O中600*900的图像，具体拉伸过程与横向拉伸过程相同，进而得到图5O中原始像素尺寸600*900下的指甲掩码拟合图像。

S513，对原始像素尺寸下的指甲掩码拟合图像进行全局阈值二值化处理，得到优化后的指甲掩码拟合图像，如图5P所示。

S514，对图5B中的指甲灰度图像与图5P中的指甲掩码拟合图像作逻辑与运算，得到指甲分割图像，如图5Q所示。

本实施例提供的技术方案，通过在二值化指甲图像中确定满足预设条件的图像中心点所在的连通区域为指甲区域，并对指甲区域分割得到指甲掩码，根据指甲掩码拟合图像和指甲灰度图像得到指甲分割图像，实现指甲分割图像在指甲灰度图像中的自动分割，采用预设条件对图像中心点是否为指甲区域内的像素点进行判断，得到满足预设条件的图像中心点所在的连通区域为指甲区域，提高了指甲识别的精确度，受甲油胶均匀程度影响小，抗干扰性强，进一步使得美甲图案与对应的指甲分割图像自动对准对齐，无需人工辅助对准对齐，简化美甲客户的美甲操作，降低指甲分割的操作复杂度，提高美甲效率和美甲效果。

实施例六

图6为本发明实施例六提供的一种指甲图像分割装置的结构示意图，具体的，如图6所示，该装置可以包括：

图像处理模块610，用于对指甲灰度图像进行处理得到二值化指甲图像；

指甲区域确定模块620，用于从二值化指甲图像中确定出满足预设条件的图像中心点所在的连通区域，该连通区域为指甲区域；

指甲掩码分割模块630，用于在二值化指甲图像中对指甲区域进行分割得到指甲掩码图像；

边缘拟合模块640，用于对指甲掩码图像中的指甲区域进行边缘曲线拟合，得到指甲掩码拟合图像；

指甲分割模块650，用于根据指甲掩码拟合图像和指甲灰度图像得到指甲分割图像。

本实施例提供的技术方案，通过在二值化指甲图像中确定满足预设条件的图像中心点所在的连通区域为指甲区域，并对指甲区域分割得到指甲掩码图像，根据指甲掩码拟合图像和指甲灰度图像得到指甲分割图像，实现指甲分割图像在指甲灰度图像中的自动分割，采用预设条件对图像中心点是否为指甲区域内的像素点进行判断，得到满足预设条件的图像中心点所在的连通区域为指甲区域，提高了指甲识别的精确度，受甲油胶均匀程度影响小，抗干扰性强，进一步使得美甲图案与对应的指甲分割图像自动对准对齐，无需人工辅助对准对齐，简化美甲客户的美甲操作，降低指甲分割的操作复杂度，提高美甲效率和美甲效果。

进一步的，上述图像处理模块610可以包括：图像获取单元，用于获取待处理的指甲灰度图像；全局阈值确定单元，用于使用大津阈值法确定出全局分割阈值；二值化处理单元，用于根据全局分割阈值对指甲灰度图像进行分割并二值化处理，得到二值化指甲图像。

进一步的，上述指甲区域确定模块620，可以具体用于：

确定出所述图像中心点的像素值在预设像素值范围内，采用连通域标记算法确定所述图像中心点所在的连通区域，该连通区域为指甲区域。

进一步的，上述指甲图像分割装置，还可以包括：

腐蚀模块，用于对二值化指甲图像中的全部连通区域进行腐蚀处理；

膨胀模块，用于对二值化指甲图像中的指甲区域进行膨胀处理。

进一步的，上述指甲掩码分割模块630可以包括：外接矩形获取单元，用于获取二值化指甲图像中指甲区域的外接矩形；指甲参考图像确定单元，用于根据指甲区域的外接矩形在二值化指甲图像中分割出指甲区域，得到指甲参考图像，该指甲参考图像与指甲区域的外接矩形的尺寸相同；孔洞填充单元，用于对指甲参考图像中的指甲区域进行孔洞填充，得到指甲掩码图像。

进一步的，上述孔洞填充单元，可以具体用于：

对指甲参考图像中各像素点的像素值作取反处理，得到反向参考图像，并在反向参考图像中标记出对应的连通区域；计算反向参考图像中连通区域的平均像素点个数、标准方差以及各连通区域内的像素点数量；根据平均像素点个数和标准方差的差值，确定孔洞比对阈值；确定反向参考图像中连通区域内的像素点数量小于孔洞比对阈值的连通区域，该连通区域作为待填充区域；根据待填充区域，在指甲参考图像中确定出指甲区域内存在的孔洞；对孔洞内各像素点的像素值作取反处理，得到指甲掩码图像。

进一步的，上述边缘拟合模块640，可以包括：边缘转折点确定单元，用于遍历指甲掩码图像中的指甲区域的边缘像素点，确定指甲掩码图像中的指甲区域的边缘转折点；边缘点集合获取单元，用于根据各边缘转折点的像素坐标获取指甲掩码图像中的指甲区域中位于不同转折区域段内的边缘点集合；分段边缘拟合单元，用于对各转折区域段内的边缘点集合进行分段边缘曲线拟合，得到指甲掩码拟合图像。

进一步的，上述边缘拟合模块640，还可以用于根据各转折区域段内的边缘点集合得到分段边缘拟合曲线，对位于分段边缘拟合曲线邻近指甲掩码图像中指甲区域一侧的孔洞进行指甲掩码填充，对位于分段边缘拟合曲线邻近背景区域一侧的指甲掩码图像进行背景填充。

进一步的，上述指甲图像分割装置，还可以包括：拟合图像恢复模块，用于获取二值化指甲图像中指甲区域的外接矩形坐标；根据外接矩形坐标将指甲掩码拟合图像恢复到二值化指甲图像的像素尺寸，得到该像素尺寸下的指甲掩码拟合图像。

进一步的，上述指甲图像分割装置，还可以包括：

降采样模块，用于对指甲灰度图像进行降采样，得到预设像素尺寸的指甲灰度图像；

尺寸恢复模块，用于根据降采样前的指甲灰度图像的原始像素尺寸，对预设像素尺寸下的指甲掩码拟合图像进行尺寸恢复，得到原始像素尺寸下的指甲掩码拟合图像。

进一步的，上述指甲图像分割装置，还可以包括：

全局二值化处理模块，用于对原始像素尺寸下的指甲掩码拟合图像进行全局阈值二值化处理，得到优化后的指甲掩码拟合图像。

进一步的，上述指甲分割模块650，可以具体用于：对指甲掩码拟合图像的像素值和指甲灰度图像的像素灰度值作逻辑与运算，得到指甲分割图像。

本实施例提供的指甲图像分割装置可适用于上述任意实施例提供的指甲图像分割方法，具备相应的功能和有益效果。

实施例七

图7为本发明实施例七提供的一种设备的结构示意图。如图7所示，该设备包括处理器70、存储装置71和通信装置72；设备中处理器70的数量可以是一个或多个，图7中以一个处理器70为例；设备的处理器70、存储装置71和通信装置72可以通过总线或其他方式连接，图7中以通过总线连接为例。

存储装置71作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的指甲图像分割方法对应的模块(例如，用于指甲图像分割装置中的图像处理模块610、指甲区域确定模块620、指甲掩码分割模块630、边缘拟合模块640和指甲分割模块650)。处理器70通过运行存储在存储装置71中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的指甲图像分割方法。

存储装置71可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储装置71可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储装置71可进一步包括相对于处理器70远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

通信装置72可用于实现网络连接或者移动数据连接。

本实施例提供的一种设备可用于执行上述任意实施例提供的指甲图像分割方法，具备相应的功能和有益效果。

实施例八

本发明实施例八还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时可实现上述任意实施例中的指甲图像分割方法。该方法具体可以包括：

对指甲灰度图像进行处理得到二值化指甲图像；

从二值化指甲图像中确定出满足预设条件的图像中心点所在的连通区域，该连通区域为指甲区域；

在二值化指甲图像中对指甲区域进行分割得到指甲掩码图像；

对指甲掩码图像中的指甲区域进行边缘曲线拟合，得到指甲掩码拟合图像；

根据指甲掩码拟合图像和指甲灰度图像得到指甲分割图像。

当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的指甲图像分割方法中的相关操作。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

值得注意的是，上述指甲图像分割装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种指甲图像分割方法，其特征在于，包括：

对指甲灰度图像进行处理得到二值化指甲图像；

从所述二值化指甲图像中确定出满足预设条件的图像中心点所在的连通区域，所述连通区域为指甲区域；

在所述二值化指甲图像中对所述指甲区域进行分割得到指甲掩码图像；

对所述指甲掩码图像中的指甲区域进行边缘曲线拟合，得到指甲掩码拟合图像；

根据所述指甲掩码拟合图像和所述指甲灰度图像得到指甲分割图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对指甲灰度图像进行处理得到二值化指甲图像，包括：

获取待处理的指甲灰度图像；

使用大津阈值法确定出全局分割阈值；

根据所述全局分割阈值对所述指甲灰度图像进行分割并二值化处理，得到二值化指甲图像。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述二值化指甲图像中确定出满足预设条件的图像中心点所在的连通区域，所述连通区域为指甲区域，包括：

确定出所述图像中心点的像素值在预设像素值范围内，采用连通域标记算法确定所述图像中心点所在的连通区域，该连通区域为指甲区域。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对指甲灰度图像进行处理得到二值化指甲图像之后，还包括：

对所述二值化指甲图像中的全部连通区域进行腐蚀处理；

相应的，在从所述二值化指甲图像中确定出满足预设条件的图像中心点所在的连通区域，所述连通区域为指甲区域之后，还包括：

对所述二值化指甲图像中的指甲区域进行膨胀处理。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述二值化指甲图像中对所述指甲区域进行分割得到指甲掩码图像，包括：

获取所述二值化指甲图像中所述指甲区域的外接矩形；

根据所述指甲区域的外接矩形在所述二值化指甲图像中分割出所述指甲区域，得到指甲参考图像，所述指甲参考图像与所述指甲区域的外接矩形的尺寸相同；

对所述指甲参考图像中的指甲区域进行孔洞填充，得到指甲掩码图像。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，对所述指甲参考图像中的指甲区域进行孔洞填充，得到指甲掩码图像，包括：

对所述指甲参考图像中各像素点的像素值作取反处理，得到反向参考图像，并在所述反向参考图像中标记出对应的连通区域；

计算所述反向参考图像中连通区域的平均像素点个数、标准方差以及各连通区域内的像素点数量；

根据所述平均像素点个数和所述标准方差的差值，确定孔洞比对阈值；

确定所述反向参考图像中连通区域内的像素点数量小于所述孔洞比对阈值的连通区域，该连通区域作为待填充区域；

根据所述待填充区域，在所述指甲参考图像中确定出所述指甲区域内存在的孔洞；

对所述孔洞内各像素点的像素值作取反处理，得到指甲掩码图像。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述指甲掩码图像中的指甲区域进行边缘曲线拟合，得到指甲掩码拟合图像，包括：

遍历所述指甲掩码图像中的指甲区域的边缘像素点，确定所述指甲掩码图像中的指甲区域的边缘转折点；

根据各所述边缘转折点的像素坐标获取所述指甲掩码图像中的指甲区域中位于不同转折区域段内的边缘点集合；

对各所述转折区域段内的边缘点集合进行分段边缘曲线拟合，得到指甲掩码拟合图像。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在对各所述转折区域段内的边缘点集合进行分段边缘曲线拟合之后，还包括：

根据各所述转折区域段内的边缘点集合得到分段边缘拟合曲线，对位于所述分段边缘拟合曲线邻近所述指甲掩码图像中指甲区域一侧的孔洞进行指甲掩码填充，对位于所述分段边缘拟合曲线邻近背景区域一侧的所述指甲掩码图像进行背景填充。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在对所述指甲掩码图像中的指甲区域进行边缘曲线拟合，得到指甲掩码拟合图像之后，还包括：

获取所述二值化指甲图像中所述指甲区域的外接矩形坐标；

根据所述外接矩形坐标将所述指甲掩码拟合图像恢复到所述二值化指甲图像的像素尺寸，得到该像素尺寸下的指甲掩码拟合图像。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对指甲灰度图像进行处理得到二值化指甲图像之前，还包括：

对所述指甲灰度图像进行降采样，得到预设像素尺寸的指甲灰度图像；

相应的，在根据所述指甲掩码拟合图像和所述指甲灰度图像得到指甲分割图像之前，还包括：

根据降采样前的指甲灰度图像的原始像素尺寸，对所述预设像素尺寸下的指甲掩码拟合图像进行尺寸恢复，得到所述原始像素尺寸下的指甲掩码拟合图像。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在根据所述指甲掩码拟合图像和所述指甲灰度图像得到指甲分割图像之前，还包括：

对所述原始像素尺寸下的指甲掩码拟合图像进行全局阈值二值化处理，得到优化后的指甲掩码拟合图像。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述指甲掩码拟合图像和所述指甲灰度图像得到指甲分割图像，包括：

对所述指甲掩码拟合图像的像素值和所述指甲灰度图像的像素灰度值作逻辑与运算，得到所述指甲分割图像。

13.一种指甲图像分割装置，其特征在于，包括：

图像处理模块，用于对指甲灰度图像进行处理得到二值化指甲图像；

指甲区域确定模块，用于从所述二值化指甲图像中确定出满足预设条件的图像中心点所在的连通区域，所述连通区域为指甲区域；

指甲掩码分割模块，用于在所述二值化指甲图像中对所述指甲区域进行分割得到指甲掩码图像；

边缘拟合模块，用于对所述指甲掩码图像中的指甲区域进行边缘曲线拟合，得到指甲掩码拟合图像；

指甲分割模块，用于根据所述指甲掩码拟合图像和所述指甲灰度图像得到指甲分割图像。

14.一种设备，其特征在于，所述设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-12中任一所述的指甲图像分割方法。

15.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-12中任一所述的指甲图像分割方法。

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