使用纹理滤波器分割图像(1)

使用纹理滤波器分割图像(1)
使用纹理滤波器分割图像(1)

17.6 使用纹理滤波器分割图像(1)

17.6 使用纹理滤波器分割图像(1)

使用纹理滤波器分割图像的基本步骤如下:

读取图像;

创建纹理图像;

显示图像不同部分的纹理;

使用合适的滤波器进行分割。

下面通过一个例子来看一下如何使用纹理滤波器对图像进行分割。

例17-7 利用纹理滤波器进行图像分割。

使用纹理滤波器进行分割就是利用图像中不同区域的纹理来对图像的区域进行划分。纹理是指一个物体上的颜色模式或者指物体表面的光滑程度。纹理描述图像中的区域特征,试图直观地定量描述诸如光滑、质地等参数。在遥感、医学图像处理和自动化侦查中,纹理分割图像有着很多的应用。利用纹理可以用来检测图像的边界,从而对图像进行分割。

【本例要点】在本例中首先求取图像不同部分的纹理,然后使用entropyfilt、stdfilt、rangefilt三个不同的滤波函数对图像进行滤波。

本例的基本步骤如下:

读取图像。

代码如下:

1.I = imread('bag.png');%读取图像

2.figure; imshow(I);%显示原图像

在这个程序中,首先读取一幅图像bag,这个图像的顶部和底部的纹理有明显的差异,如图17-29所示。

创建纹理图像。

代码如下:

1. E = entropyfilt(I);%创建纹理图像

2.Eim = mat2gray(E);%转化为灰度图像

3.figure; subplot(121)

4.imshow(Eim);%显示灰度图像

5.BW1 = im2bw(Eim, .8);%转化为二值图像

6.subplot(122); imshow(BW1);%显示二值图像

使用函数entropyfilt创建一幅纹理图像,这个函数返回的图像与输入图像大小相同,每个像素值是输入图像相应像素值邻域的熵值。

使用函数mat2gray将矩阵转化为灰度图像,如图17-30左边图像所示。使用纹理边界处的值0.8作为阈值将灰度图像转化为二值图像,如图17-30右边图像所示。

分别显示图像的底部纹理和顶部纹理。

代码如下:

1.BWao = bwareaopen(BW1,2000);%提取底部纹理

2.figure; subplot(121)

3.imshow(BWao);%显示底部纹理图像

4.nhood = true(9);

5.closeBWao = imclose(BWao,nhood);%形态学关操作

6.subplot(122); imshow(closeBWao)%显示边缘光滑后的图像

7.roughMask = imfill(closeBWao,'holes');%填充操作

8.figure; subplot(121)

9.imshow(roughMask);%显示填充后的图像

10.I2 = I;

11.I2(roughMask) = 0;%底部设置为黑色

12.subplot(122); imshow(I2);%突出显示图像的顶部

图像分割算法开题报告

图像分割算法开题报告 摘要:图像分割是图像处理中的一项关键技术,自20世纪70年代起一直受到人们的高度重视,并在医学、工业、军事等领域得到了广泛应用。近年来具有代表性的图像分割方法有:基于区域的分割、基于边缘的分割和基于特定理论的分割方法等。本文主要对基于自动阈值选择思想的迭代法、Otsu法、一维最大熵法、二维最大熵法、简单统计法进行研究,选取一系列运算出的阈值数据和对应的图像效果做一个分析性实验。 关键字:图像分割,阈值法,迭代法,Otsu法,最大熵值法 1 研究背景 1.1图像分割技术的机理 图像分割是将图像划分为若干互不相交的小区域的过程。小区域是某种意义下具有共同属性的像素连通集合,如物体所占的图像区域、天空区域、草地等。连通是指集合中任意两个点之间都存在着完全属于该集合的连通路径。对于离散图像而言,连通有4连通和8连通之分。图像分割有3种不同的方法,其一是将各像素划归到相应物体或区域的像素聚类方法,即区域法,其二是通过直接确定区域间的边界来实现分割的边界方法,其三是首先检测边缘像素,然后再将边缘像素连接起来构成边界的方法。 图像分割是图像理解的基础,而在理论上图像分割又依赖图像理解,两者是紧密关联的。图像分割在一般意义下十分困难的,目前的图像分割处于图像的前期处理阶段,主要针对分割对象的技术,是与问题相关的,如最常用到的利用阈值化处理进行的图像分割。 1.2数字图像分割技术存在的问题

虽然近年来对数字图像处理的研究成果越来越多,但由于图像分割本身所具有的难度,使研究没有大突破性的进展,仍然存在以下几个方面的问题。 现有的许多种算法都是针对不同的数字图像,没有一种普遍适用的分割算法。 缺乏通用的分割评价标准。对分割效果进行评判的标准尚不统一,如何对分割结果做出量化的评价是一个值得研究的问题,该量化测度应有助于视觉系统中的自动决策及评价算法的优劣,同时应考虑到均质性、对比度、紧致性、连续性、心理视觉感知等因素。 与人类视觉机理相脱节。随着对人类视觉机理的研究,人们逐渐认识到,已有方法大都与人类视觉机理相脱节,难以进行更精确的分割。寻找到具有较强的鲁棒性、实时性以及可并行性的分割方法必须充分利用人类视觉特性。 知识的利用问题。仅利用图像中表现出来的灰度和空间信息来对图像进行分割,往往会产生和人类的视觉分割不一致的情况。人类视觉分割中应用了许多图像以外的知识,在很多视觉任务中,人们往往对获得的图像已具有某种先验知识,这对于改善图像分割性能是非常重要的。试图寻找可以分割任何图像的算法目前是不现实,也是不可能的。人们的工作应放在那些实用的、特定图像分割算法的研究上,并且应充分利用某些特定图像的先验知识,力图在实际应用中达到和人类视觉分割更接近的水平。 1.3数字图像分割技术的发展趋势 从图像分割研究的历史来看,可以看到对图像分割的研究有以下几个明显的趋势。 对原有算法的不断改进。人们在大量的实验下,发现一些算法的效

纹理分割

纹理分割课程设计报告 一,实验要求: 利用纹理特征,对图像中不同的纹理区域进行分割。纹理区域的数目根据具体图像设定。 二,实验背景: 人们处在社会生产生活中,就需要认识和了解外部世界,而视觉感受正是了解和认识外部世界的主要方式。物体的视觉信息主要包括:颜色、形状、纹理,其中纹理尤为重要。在自然界的各种类型的图像中随处可以看到纹理的影子,如人的皮肤上有纹理,眼睛的虹膜也是纹理信息,舌头上的舌苔也是纹理。提取纹理特征之后,就可以对物体进行相关描述。对纹理的分析和把握是人类视觉找到目标区域的重要感知功能之一。随着计算机技术、电子技术的快速发展和信息技术在人类社会生产、生活中的渗透,纹理分析在许多领域都有着重要的作用。 作为图像特征之一的纹理的分析在机器视觉系统中有着举足轻重的地位,通过纹理分析可以得到一些特征值或特征向量,对图像中物体进行简单、高效、实用的纹理量化描述。在图像处理的初级阶段,可以根据每个区域的纹理特征将图像分割成若干有意义的各个连续的区域;在特征提取和分类阶段,根据纹理特征的不同可以辨别不同的物体目标。草地,砖墙,天空,水波纹,多光谱遥感图像,海边的鹅卵石,细胞组织成像等,在这些图像中随处可见纹理特征。虽然人们对纹理已经经历了很长时间的研究,纹理特征仍然不容易描述,对于自然纹理图像来说,要想描述它的复杂的纹理特征更是难上加难。这是因为人类关于自身大脑对图像的形成模式方面知之甚少,而人类对纹理图形图像的感受,多半存在心理效应,并且纹理本身结构非常复杂。随着图像在生活中的普及,纹理分析技术在计算机视觉、目标识别与自动监测、图像合成与分割、图像检索、遥感测量中起到越来越重要的作用。而且提取的纹理特征的结果是后续对图像进行分割、分类的必要前提,这些问题非常重要的一个关键就是纹理特征的提取,因此纹理分析是图像分析的重要手段之一。 三,理论基础: 本实验采用K-均值聚类算法进行纹理分割 K均值算法先选K个初始类均值,然后将每个像素归入均值离它最近的类并计算新的类均值。迭代执行前面的步骤直到新旧类均值之差小于某一阈值。 将物理或抽象对象的集合分成由类似的对象组成的多个类的过程被称为聚类。由聚类所生成的簇是一组数据对象的集合,这些对象与同一个簇中的对象彼此相似,与其他簇中的对象相异。聚类分析又称群分析,它是研究(样品或指标)

基于空间模糊聚类的图像分割优化算法讲解

深圳大学研究生课程论文 题目基于空间模糊聚类的图像分割优化算法 成绩 专业信息与通信工程课程名称、代码模糊数学理论年级研一 姓名梁运恺同组人叶韩 学号2150130406 2150130407 时间2015/1/6 任课教师李良群

基于空间模糊聚类的图像分割优化算法 【摘要】针对传统模糊C-均值(FCM)算法抗噪性能差的问题,提出一种新的基于空间模糊聚类的图像分割优化算法。该算法通过在传统FCM算法基础上加入图像特征项中像素间的空间位置信息,解决了传统FCM对噪声敏感的问题,增强了算法的鲁棒性。实验结果表明,该算法可实现有效分割,分割效果显著优于传统FCM 算法。 【关键词】图像分割;模糊聚类;FCM算法;空间位置信息; The Spatial Fuzzy Clustering Optimization Algorithm for Image Segmentation Abstract: For the poor anti-noise performance limitations of the traditional fuzzy C-means (FCM) algorithm. We proposed a new spatial fuzzy clustering optimization algorithm for image segmentation .we added a wealth of spatial information between pixels in the image feature items, so that the traditional FCM sensitive to noise was solved. And the robustness of the algorithm was enhanced. Experimental results show that our algorithm can achieve the effective segmentation the noise images. And the results are significantly better than those by traditional FCM image segmentation algorithm. Keywords: image segmentation; fuzzy clustering; FCM algorithm; spatial information 1.引言 图像分割是图像处理到图像分析的关键步骤,是进一步理解图像的基础。图像分割本质上是基于某种相似性准则对像素进行分类,在期望的分割结果中,属于同类的像素特征不仅在数值上相似,其空间位置信息也有紧密联系。数据聚类方法对图像进行分割具有直观和易于实现的特点,其中最有效的是模糊C-均值(Fuzzy C-means ,FCM)聚类算法。但传统的FCM算法未考虑图像的空间信息,在处理受噪声污染的图像时常会得到不理想的分割结果,因此,本文提出一种改进的FCM算法。针对传统FCM算法在分割过程中只考虑本地信息的问题,本文算法加入有影响力的特征因子,即空间位置信息。实验结果表明,本文算法可显著

关于图像分割算法的研究

关于图像分割算法的研究 黄斌 (福州大学物理与信息工程学院 福州 350001) 摘要:图像分割是图像处理中的一个重要问题,也是一个经典难题。因此对于图像分割的研究在过去的四十多年里一直受到人们广泛的重视,也提山了数以千计的不同算法。虽然这些算法大都在不同程度上取得了一定的成功,但是图像分割问题还远远没有解决。本文从图像分割的定义、应用等研究背景入手,深入介绍了目前各种经典的图像分割算法,并在此基础比较了各种算法的优缺点,总结了当前图像分割技术中所面临的挑战,最后展望了其未来值得努力的研究方向。 关键词:图像分割 阀值分割 边缘分割 区域分割 一、 引言 图像分割是图像从处理到分析的转变关键,也是一种基本的计算机视觉技术。通过图像的分割、目标的分离、特征的提取和参数的测量将原始图像转化为更抽象更紧凑的形式,使得更高层的分析和理解成为可能,因此它被称为连接低级视觉和高级视觉的桥梁和纽带。所谓图像分割就是要将图像表示为物理上有意义的连通区域的集合,也就是根据目标与背景的先验知识,对图像中的目标、背景进行标记、定位,然后将目标从背景或其它伪目标中分离出来[1]。 图像分割可以形式化定义如下[2]:令有序集合表示图像区域(像素点集),H 表示为具有相同性质的谓词,图像分割是把I 分割成为n 个区域记为Ri ,i=1,2,…,n ,满足: (1) 1,,,,n i i j i R I R R i j i j ===??≠ (2) (),1,2,,i i i n H R True ?== (3) () ,,,i j i j i j H R R False ?≠= 条件(1)表明分割区域要覆盖整个图像且各区域互不重叠,条件(2)表明每个区域都具有相同性质,条件(3)表明相邻的两个区域性质相异不能合并成一个区域。 自上世纪70年代起,图像分割一直受到人们的高度重视,其应用领域非常广泛,几乎出现在有关图像处理的所有领域,并涉及各种类型的图像。主要表现在: 1)医学影像分析:通过图像分割将医学图像中的不同组织分成不同的区域,以便更好的

图像分割 实验报告

实验报告 课程名称医学图像处理 实验名称图像分割 专业班级 姓名 学号 实验日期 实验地点 2015—2016学年度第 2 学期

050100150200250 图1 原图 3 阈值分割后的二值图像分析:手动阈值分割的阈值是取直方图中双峰的谷底的灰度值作为阈值,若有多个双峰谷底,则取第一个作为阈值。本题的阈值取

%例2 迭代阈值分割 f=imread('cameraman.tif'); %读入图像 subplot(1,2,1);imshow(f); %创建一个一行二列的窗口,在第一个窗口显示图像title('原始图像'); %标注标题 f=double(f); %转换位双精度 T=(min(f(:))+max(f(:)))/2; %设定初始阈值 done=false; %定义开关变量,用于控制循环次数 i=0; %迭代,初始值i=0 while~done %while ~done 是循环条件,~ 是“非”的意思,此 处done = 0; 说明是无限循环,循环体里面应该还 有循环退出条件,否则就循环到死了; r1=find(f<=T); %按前次结果对t进行二次分 r2=find(f>T); %按前次结果重新对t进行二次分 Tnew=(mean(f(r1))+mean(f(r2)))/2; %新阈值两个范围内像素平均值和的一半done=abs(Tnew-T)<1; %设定两次阈值的比较,当满足小于1时,停止循环, 1是自己指定的参数 T=Tnew; %把Tnw的值赋给T i=i+1; %执行循坏,每次都加1 end f(r1)=0; %把小于初始阈值的变成黑的 f(r2)=1; %把大于初始阈值的变成白的 subplot(1,2,2); %创建一个一行二列的窗口,在第二个窗口显示图像imshow(f); %显示图像 title('迭代阈值二值化图像'); %标注标题 图4原始图像图5迭代阈值二值化图像 分析:本题是迭代阈值二值化分割,步骤是:1.选定初始阈值,即原图大小取平均;2.用初阈值进行二值分割;3.目标灰度值平均背景都取平均;4.迭代生成阈值,直到两次阈值的灰 度变化不超过1,则稳定;5.输出迭代结果。

使用纹理滤波器分割图像(1)

17.6 使用纹理滤波器分割图像(1) 17.6 使用纹理滤波器分割图像(1) 使用纹理滤波器分割图像的基本步骤如下: 读取图像; 创建纹理图像; 显示图像不同部分的纹理; 使用合适的滤波器进行分割。 下面通过一个例子来看一下如何使用纹理滤波器对图像进行分割。 例17-7 利用纹理滤波器进行图像分割。 使用纹理滤波器进行分割就是利用图像中不同区域的纹理来对图像的区域进行划分。纹理是指一个物体上的颜色模式或者指物体表面的光滑程度。纹理描述图像中的区域特征,试图直观地定量描述诸如光滑、质地等参数。在遥感、医学图像处理和自动化侦查中,纹理分割图像有着很多的应用。利用纹理可以用来检测图像的边界,从而对图像进行分割。 【本例要点】在本例中首先求取图像不同部分的纹理,然后使用entropyfilt、stdfilt、rangefilt三个不同的滤波函数对图像进行滤波。 本例的基本步骤如下: 读取图像。 代码如下: 1.I = imread('bag.png');%读取图像 2.figure; imshow(I);%显示原图像 在这个程序中,首先读取一幅图像bag,这个图像的顶部和底部的纹理有明显的差异,如图17-29所示。 创建纹理图像。 代码如下: 1. E = entropyfilt(I);%创建纹理图像 2.Eim = mat2gray(E);%转化为灰度图像

3.figure; subplot(121) 4.imshow(Eim);%显示灰度图像 5.BW1 = im2bw(Eim, .8);%转化为二值图像 6.subplot(122); imshow(BW1);%显示二值图像 使用函数entropyfilt创建一幅纹理图像,这个函数返回的图像与输入图像大小相同,每个像素值是输入图像相应像素值邻域的熵值。 使用函数mat2gray将矩阵转化为灰度图像,如图17-30左边图像所示。使用纹理边界处的值0.8作为阈值将灰度图像转化为二值图像,如图17-30右边图像所示。 分别显示图像的底部纹理和顶部纹理。 代码如下: 1.BWao = bwareaopen(BW1,2000);%提取底部纹理 2.figure; subplot(121) 3.imshow(BWao);%显示底部纹理图像 4.nhood = true(9); 5.closeBWao = imclose(BWao,nhood);%形态学关操作 6.subplot(122); imshow(closeBWao)%显示边缘光滑后的图像

基于纹理的图像分割方法.

基于纹理的图像分割方法 全部作者: 蔡振江王渝 第1作者单位: 河北农业大学机电工程学院 论文摘要: 采用平稳离散小波变换对纹理图像进行分解,利用各层小波系数中能量为特征相向量,采用模糊c-均值聚类(FCMC)对图像分割,并对分割方法进行了改进,提出先对图像进行粗分割,再对边缘部分进行细分的两步分割法。试验结果表明该方法大大提高了分割速度和精度。 关键词: 平稳小波;纹理;分割;模糊聚类 (浏览全文) 发表日期: 2006年11月28日 同行评议: 论文在前人基于小波变换的图像分割的基础上,进行了1下小的改进(主要是分割迭代速度的提高),结合模糊聚类方法FCM来进行图像分割。论文的理论创新不是明显,改进后的方法没有在分割质量上与前人方法进行对比,仅仅是时间上做了1些对比。因此,本文工作的科学意义不是很突出。建议作者进行如下方面的改进: (1)、纹理分割的方法很多,基于小波变换来进行分割的论文也不少,建议作者对前人的工作总结分析方面要充分些;(2)、论文工作在分割效果(精度)上要与前人工作做1些实验对比;否则,如何看出本文方法的分割精度比前人方法明显提高?(3)、实验数据能否更充分些?(因为图3所示的图片可能用许多传统方法也能得到不错的分割效果)。表1要做1点简单说明。(4)、为什么要采用FCM来进行聚类?聚类方法很多,例如用最基本的K-Means是否就可以取得不错的结果?(5)、英文摘要需要改写,个别词汇用法及语句表达不是很流畅。 综合评价: 修改稿:

注:同行评议是由特聘的同行专家给出的评审意见,综合评价是综合专家对论文各要素的评议得出的数值,以1至5颗星显示。

图像分割算法研究及实现

中北大学 课程设计说明书 学生姓名:梁一才学号:10050644X30 学院:信息商务学院 专业:电子信息工程 题目:信息处理综合实践: 图像分割算法研究与实现 指导教师:陈平职称: 副教授 2013 年 12 月 15 日

中北大学 课程设计任务书 13/14 学年第一学期 学院:信息商务学院 专业:电子信息工程 学生姓名:焦晶晶学号:10050644X07 学生姓名:郑晓峰学号:10050644X22 学生姓名:梁一才学号:10050644X30 课程设计题目:信息处理综合实践: 图像分割算法研究与实现 起迄日期:2013年12月16日~2013年12月27日课程设计地点:电子信息科学与技术专业实验室指导教师:陈平 系主任:王浩全 下达任务书日期: 2013 年12月15 日

课程设计任务书 1.设计目的: 1、通过本课程设计的学习,学生将复习所学的专业知识,使课堂学习的理论知识应用于实践,通过本课程设计的实践使学生具有一定的实践操作能力; 2、掌握Matlab使用方法,能熟练运用该软件设计并完成相应的信息处理; 3、通过图像处理实践的课程设计,掌握设计图像处理软件系统的思维方法和基本开发过程。 2.设计内容和要求(包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等): (1)编程实现分水岭算法的图像分割; (2)编程实现区域分裂合并法; (3)对比分析两种分割算法的分割效果; (4)要求每位学生进行查阅相关资料,并写出自己的报告。注意每个学生的报告要有所侧重,写出自己所做的内容。 3.设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕: 每个同学独立完成自己的任务,每人写一份设计报告,在课程设计论文中写明自己设计的部分,给出设计结果。

图像纹理分析的方法与应用

万方数据

图像纹理分析的方法与应用 作者:张学军, 郭建 作者单位:张学军(西北师范大学教育技术与传播学院,甘肃,兰州,730070), 郭建(西北师范大学教育技术与传播学院,甘肃,兰州,730070;盘锦市经济技术学校,辽宁,盘锦,124201) 刊名: 黑龙江科技信息 英文刊名:HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期):2009(16) 参考文献(9条) 1.占杰;陈阳;陈武凡一种新的基于大尺寸信息的MRF先验模型[期刊论文]-计算机工程与科学 2009(01) 2.方恒;吴怀宇基于MRF和颜色空间的立体图像匹配算法[期刊论文]-计算机技术与发展 2008(12) 3.刘杰;张艳宁;许星;王志印一种基于灰度颁布马尔可夫模型的图像分割[期刊论文]-计算机应用 2008(03) 4.谢磊;李梅;高智勇一种基于小波变换的马尔可夫随机场的视频对象分割[期刊论文]-计算机工程与应用 2008(07) 5.林生佑;叶福军基于MRF的复杂图像抠图[期刊论文]-中国图象图形学报A 2008(03) 6.刘琼;周慧灿;王耀南基于极坐标Log Gabor小波的纹理分析方法[期刊论文]-计算机应用与软件 2008(08) 7.王媛媛基于小波域纹理分析的图像自适应信息隐藏 2008 8.张璐璐;范海玲分形理论在图像信息提取中的应用[期刊论文]-光盘技术 2008(03) 9.褚标小波理论在图像去噪与纹理分析中的应用研究 2008 本文链接:https://www.360docs.net/doc/6a10964398.html,/Periodical_hljkjxx200916052.aspx

使用颜色、纹理图像分割超复数的Gabor分析

信号与图像处理:国际期刊(SIPIJ)第一卷,第2期,2010年12月 使用颜色、纹理图像分割超复数的Gabor分析 B.D.Venkatramana 1 Reddy和 Dr.T.Jayachandra 2 Prasad 电子与通信工程学院技术与科学系,Madanapalle-517325,印度安得拉邦 电子与通信工程学院RGM工程技术系,Nandyal-518501,印度安得拉邦 摘要 纹理分析,如分割和分类在计算机视觉和模式识别中起着重要作用,得到广泛认可,并应用到许多领域,如工业自动化生物医学图像处理和遥感。在本文中,我们第一次扩展了著名的Gabor过滤器对彩色图像使用特定形式的复数数字称为四元数,这些筛选器被构造作为窗口基础功能的四元数傅里叶变换也称为傅里叶变换的超复数。在此基础上扩展本文提出了利用这些新的四元数Gabor滤波器的彩色纹理图像的分割。两个颜色纹理图像实验结果,我们通过添加到纹理图像的高斯噪声测试这种技术用于分割的鲁棒性。实验结果表明,即使在强烈噪声的存在下,该方法具有更好的分割效果。 关键词 彩色纹理图像分割,Gabor滤波器,超复数,四元数,四元数傅里叶变换 1、序言 纹理是人类认识对象的一个基本的提示,研究纹理是一个在计算机视觉及其应用中非常重要的任务。在过去的三十

年,这是一个非常积极的话题。有几个研究主要集中在纹理分析领域,主要是包括纹理分类,纹理分割,纹理合成,纹理塑造等。图象纹理处理的任务是将给定的图像转换成均匀纹理区域。这个纹理分割问题是一般图像分割问题的一个分支,是许多计算机视觉任务的重要一步。关于全局化的灰度值或平均值超过一些邻阈的灰度值,是由于大多数情况下没有足够的正确的分割。 提出的问题是相当模糊的,因为长期对于纹理没有明确的界定,并没有表征纹理的局部灰度值变化的数学表征作为人类观察员,出于这个重要原因采取了不同的纹理分割方法。由于局部纹理统计特性的表征和局部几何构造块已被使用,在纹理分割另一个分支研究的是,基于局部空间频率为特征的纹理。Gabor滤波器在局部频率分析中发挥特殊作用,一方面基于Gabor滤波器纹理分析方法是通过心理研究的动机,一方面因为二维Gabor滤波器已被证明是纹理的接受域配置文件,另一方面好的模型的物理学研究动机是Gabor滤波器纹理分析的方法,他们支持全领域的纹理引起了定期的灰度值结构的观察[1]。 在本文中,我们制定了Gabor滤波器为基础的方法和介绍以四元数Gabor滤波器为基础的彩色纹理分割,实验结果已经证明该方法的作用。本文的其余部分如下,第2节简要讨论了主要的相关工作,第3节介绍了四元数,第4节讨论

图像分割

实验三图像分割 一、实验目的 1、掌握图像分割的基本概念; 2、基本了解图像分割的原理和方法; 3、掌握用阈值法进行图像分割的基本方法。 二、实验原理及知识点 图像分割是将图像划分成若干个互不相交的小区域的过程,小区域是某种意义下具有共同属性的像素的连通集合。如不同目标物体所占的图像区域、前景所占的图像区域等。连通是指集合中任意两个点之间都存在着完全属于该集合的连通路径。 图像分割是图像处理与机器视觉的基本问题之一。图像分割的一个难点在于,在划分之 前,不一定能够确定图像区域的数目。 设图像 f(x,y)的灰度范围属于[z1,z2],根据一定的经验及知识确定一个灰度的门 限,或者根据一定准则确定[z1,z2]的一个划分 z1,z2,其中 z1 代表目标,z2 代表背 景。根据像素的灰度属于这个划分的哪个部分来将其分类,称为灰度阈值分割法,即: 如果 f(x,y)属于 z1, 判断(x,y)像素属于目标。如果 f(x,y)属于 z2,则判断(x,y)像素属于背景。 分割门限选择的准确性直接影响分割的精度及图像描述分析的正确性。门限选得太 高,容易把大量的目标判为背景,定的太低又会把大量的背景判为目标。因此正确分割 门限是很重要的。 1、双峰法 如果图像所含的目标区域和背景区域大小可比,而且目标区域和背景区域在灰度上有一定的差别,那么该图像的灰度直方图会呈现双峰—谷状,如下图所示:其中一个峰值对应于目标的中心灰度,另一个峰值对应于背景的中心灰度。由于目标边界点较少且其灰度介于它们之间。所以双峰之间的谷点对应着边界的灰度,可以将谷点的灰度作为分割门限 图 3.1 双峰图

2、自适应全局阈值(单阀 值) 迭代平均法: 为 T 选取一个初始估计 使用 T 分割图像。这时产生两组像素:灰度值>=T 的所有像素组成的 G1,和灰 度值

-基于区域合并的纹理图像分割—MSRM算法

毕业设计 题目:基于区域合并的纹理图像分割—MSRM算法的MATLAB实现

摘要 图像分割是图像分析及计算机视觉系统中的重要环节,是图像处理研究中的一个基本难题。图像分割是由图像处理到图像分析的关键步骤,只有在图像分割的基础上才能对目标进行特征提取、参数测量和识别,使得更高层的图像分析和理解成为可能,图像分割质量的好坏直接影响后续图像处理的效果。因此,可以说图像分割是图像处理中最为重要的环节。 基于区域的图像分割方法,将图像按内容划分成许多区域。虽然存在过分割,但是可以通过研究改进算法减少过分割或选择有效的后处理算法得到有用的结果。例如,在Mean Shift和Watershed这两种图像分割算法中,一方面可以研究各种减少过分割的改进算法。另一方面,也可以采用有效的预处理,去除噪音,使图像适宜于Watershed或Mean Shift算法分割。 MSRM是基于最大相似度的区域合并算法,该算法简单有效,不需要设定区域合并的阈值,且对单目标和多目标图像都能正确分割。本设计在提取了图像的颜色特征和纹理特征之后,计算相邻区域的相似度,在人工交互信息的指导下,基于最大相似度准则逐步对初始过分割区域进行合并,分离出图像中的目标和背景。 关键词:MSRM;区域合并;交互式图像分割;算法;纹理图像

Abstract Image segmentation is the important elements of image analysis and computer vision systems ,and it is a fundamentalproblem in image processing。Image segmentation is a key step that from image processing to the image analysis。Only on the basis of image segmentation to object feature extraction, parameter measurement and recognition,which make it possible to analysis and understanding of the higher-level image, and the quality of image segmentation directly affects the effect ofsubsequent image processing. Therefore, we conclude that image segmentation is the most important part of image processing. Region-based image segmentation method is divided into many regions according to the contents of the image。Although there is over-segmentation,studing improved algorithm can reduce the over-segmentation or choosing an effective post-processing algorithms are useful results. For example, in both Mean Shiftt and Watershed image segmentation algorithm, One can study a variety of improved algorithm to reduce over-segmentation, On the other hand, effective pretreatment can also be used to remove noise, and make the image suitable for Mean Shiftt and Watershed segmentation algorithm. MSRM is a algorithm which based on the maximum similarity of the region merging, the proposed algorithm is efficient and effective, it does not require a preset threshold and can successfully extract the single objective and multi-target image from complex scenes . In this design, calculate the similarity of adjacent regions afte the extration of image color features and texture features, under the guidance of interaction information ,a maximal similarity based region merging mechanism was proposed to gradually merged the initial over-segmentation of regions. Then separated the target and background from image. Keywords:MSRM; Region merging; Interactive Image Segmentation; Algorithm; Texture image

模糊聚类法在图像分割中的应用

模糊聚类法在图像分割中的应用 摘要:模糊聚类算法是模糊理论中的一个重要的分支,是现今模糊理论中应用最广泛的领域之一,并取得了丰富的成果。由于图像所具有的模糊性,近年来一些学者将模糊理论引入到图像处理中,应用模糊理论进行图像分割,图像增强以及边缘检测。本文在研究模糊理论的基础上,对模糊聚类算法在图像分割中的应用进行了一定的探讨。 关键词:模糊理论,图像分割,模糊聚类 0.引言: 随着计算机技术的飞速发展,数字图像分割技术触及工业检测、环境监测、军事和宇宙探索等多诸多学科领域。从统计学的观点上看,图像分割可以分为基于概率统计的硬分割和基于模糊数学的软分割。在实际应用中,图像分割结果受到图像许多方面特征的制约,例如:图像的灰度、纹理或颜色等硬分割方法在综合考虑这些因素时往往顾此失彼,因而分割结果并不理想但若将上述因素用模糊集合来表示,利用隶属度综合考虑各因素对图像分割结果的影响,则能准确反映图像的特征。因此,基于模糊数学的模式分类在图像分割中得到了广泛应用基于模糊聚类的软分割具有以下几个鲜明的特点:1)模糊聚类分割算法不使用训练样本,这使得非监督图像分割成为可能。2) 在进行模糊聚类分割算法构建时,只需建立模糊优化函数,仅有隶属度聚类中心和核

函数带宽这个未知参数传统的图像聚类分割方法是一种硬划分,将每个像素划分到某一类中,在现实中,像素的归属伴随着不确定性,而隶属度是描述不确定性的强有力工具。随着模式识别、人工智能和逼近理论的不断发展,特别是非参数密度估计方法的发展,为模糊聚类核函数的选取提供理论依据,从而将图像分割问题转化为确定最优超平面的分类函数。3) 采用进化算法,如遗传算法、免疫算法和模拟退火等,优化目标函数获得对数据的最佳分类。 1.图像分割技术简介及聚类分析法 图像分割是一种关键的图像分析技术,是从图像处理进行到图像分析的关键步骤,也是进一步图像理解的基础。图像分割按照不同的特性,如灰度、颜色、纹理等,将图像分成若干个各具相似特性的区域,以便能提取出所需要的目标。在图像分割前,对图像的加工主要处于图像处理的层次,图像分割后,对图像的分析才成为可能。图像分割在实际中也已得到广泛的应用,例如在工业自动化,在线产品检验,以及军事、体育、农业工程等方面。概括来说,在各种图像应用中,只要需对图像目标进行提取,测量等都离不开图像分割。每当有新的数学工具或方法提出来,人们就试着将其用于图像分割,基于聚类分析的图像分割方法是图像分割领域中一类极其重要和应用相当广泛的算法,其在应用领域取得的巨大成功引起了广大关注。 2.聚类分析算法的分类

图像分割中模糊聚类数目的确定

164计算机技术与发展第17卷 一定的规则把模糊聚类划分转化为确定性的分类。 4实验结果及分析 实验是在WinXp+Matlab6.5的平台上进行的。CPU:p4I8G+内存:768M。 实验对图2进行加均值为0,方差为O.005的高斯噪声,显示如图3所示。再针对2幅图做实验。 图2实验原图图3加噪后的图 实验一:对图2进行分 析,从图上可以很容易地分 辨出该图应该被分为3类, 图4(a)就是对图2的灰度 直方图处理。由于受到边 缘信息和各类问的互相重 叠,不可区分。在灰度40 到120的波峰和波谷很难 区别。而运用梯度和灰度 的二维直方图就除了灰度 信息更添加了梯度信息,图 4(b)只显示了梯度小于30 的点。其实就是把原来的 灰度直方图的像素点的出 现频率沿梯度做分摊,越处 于边缘处相关度越小,被分 的越厉害,更加显现是波 谷。处于目标内部相关度 越高,被分的越小,更加显 现是波峰。如图4(c)所示, 波谷与波峰的差更明显。 峰值,并进行聚类方法的图像分割。聚类结果如表1所示。对没有处理的直方图,它的聚类数月会受噪声和边界的均匀过渡的影响,使类数或多或或少。这将直接影响后面的图像分割。 表1原图和加噪后图像的聚类数目和各类的类峰 毒熬燮峰值 隅像娄数c 蹦4(a):直接直方日122 图4(e):投影后直古圉40 图5(a):加噪匿的直方图 图5(c):加噪图的直方图53115 5结论 图像分割是计算机视觉研究的重要方面,但图像分割一直是一个难题。文中运用模糊聚类,而聚类数 图4原始图像的处理过程与比较 3橼龋吨亟直翼篷 010。200 3栅{后一罐蠹专瞄 图5加噪后的处理过程与比较 已经不再有灰度在40到120之间峰谷很难分的情况。 实验二:对图3滤波去噪再求出其直方图,如图5(a)所示。此时只是明显地显示单峰了。再用同样的方法求出梯度和灰度的二维直方图,如图5(b)所示,再投影得到如图5(c)所示的直方图,从图中可以明显地看出经过这样处理后的直方图显现的是3峰。 实验三:分别对直接的直方图和处理后直方图运用该文的聚类数目的自动确定方法进行出聚类数和类 目是完全自动确定的,使模糊聚类完全实现了无监督化。通过一维商方图,用高斯模板对一维直方图进行卷积,去除噪声。再用峰值的数日作为FCM的聚类数目,但简单的卷积去噪,不能去除局部的最大值,效果也不是很好,很容易分割过细,机器叉十分耗时,而且无法辨认。而文中就添加了一个梯度信息,增加了背景与目标问的空白区域,使波峰和波谷的区分度更高。同时在梯度和灰度的二维直方图抛弃掉梯度比较大的 (下转第180页) 热 !盆 帕 5 o

基于MATLAB的图像分割算法研究毕业设计

基于MA TLAB的图像分割算法研究 基于MATLAB的图像分割算法研究 摘要 本文从原理和应用效果上对经典的图像分割方法如边缘检测、阈值分割技术和区域增长等进行了分析。对梯度算法中的Roberts算子、Sobel算子、Prewitt算子、拉普拉斯(Laplacian)算子、LoG(Laplacian-Gauss)算子、坎尼(Canny)算子的分割步骤、分割方式、分割准则相互比较可以看出根据坎尼(Canny)边缘算子的3个准则得出的边缘检测结果最满意。而阈值分割技术的关键在于阈值的确定,只有阈值确定好了才能有效的划分物体与背景,但这种方法只对于那些灰度分布明显,背景与物体差别大的图像的分割效果才明显。区域增长的基本思想是将具有相似性质的像素集合起来构成新区域。与此同时本文还分析了图像分割技术研究的方向。 关键词:图像处理图像分割 Abstract This article analyses the application effect to the classics image segmentation method like the edge examination, territory value division technology, and the region growth and so on.For comparing the Roberts operator, Sobel operator, Prewitt operator, the operator of Laplacian and the operator of LoG(Laplacian-Gauss),Canny operator in gradient algorithm,the step, the way and the standard of the image segmentation,we can find out the three standard of Canny edge operator the edge detection result of reaching most satisfy. And the key point of threshold segmentation lie in fixing the threshold value, it is good to have only threshold value to determine it then can be effective to divide object and background,but this kind of method is good to those gray scales,the big difference image effect between the background and obiect. The basic idea of area is to form the new region from similar nature.And also, this paper analyses the research direction of image segmentation technology at the same time. Key words: image processing image segmentation operator

模糊C均值聚类算法在图像分割中的应用

模糊C均值聚类算法在图像分割中的应用 【摘要】由于在大多数图像分割场合,不可能清楚知道图像中的各个物体位置,因此在一定意义上图像分割可以作为一个聚类问题来解决。并且由于图像具有的模糊和不均匀性,因而模糊C均值聚类技术在图像分割中得到成功的应用。本文对标准模糊C均值聚类分割算法进行了简单的介绍,采用了一种结合空间信息的快速模糊C均值聚类分割算法。 关键词:图像分割,模糊聚类算法,模糊C均值聚类算法 1、模糊聚类算法 传统的聚类方法在划分对象时是硬性的,对象归属哪一类是明确的,不能同时属于两个或者多个类别。换句话说,每一个对象与最终的类别是一一对应的,不会出现一个元素分属多个类的情况,类与类之间有着严格的界限。自然世界中的事物都存在模糊性,没有“非此即彼”的严格界限,一个事物与多个类别都相关的情况是十分正常的。因此,要精确地表示这种复杂的关系就需要对这种“亦此亦彼”的性质进行描述。与硬性的聚类划分相比,模糊聚类将模糊集合理论引入到聚类算法中,利用模糊数学对处理事物之间模糊关系的精确描述,能更好地解决了现实世界中的实际问题。 模糊聚类算法用数学的方法描述了对象与不同类别之间的隶属关系,打破了严格的类别界限,建立起样本对于类别的不确

定性的描述,实现了聚类问题的软划分。隶属度是样本类属模糊性的度量,隶属度的大小用来区分对象隶属于不同类别的差异程度。使用模糊聚类算法来对数据对象集合进行划分需要构造模糊分类矩阵。 模糊聚类算法多种多样,随着对模糊聚类的研究,模糊聚类算法不断发展和改进。其中,基于模糊关系和目标函数是最常见的两类,前者出现较早,对对象集合的大小有局限性,后者以其简便、通用性高、容易实现等优势逐渐成为各个领域最流行的模糊聚类方法。神经网络的发展也为模糊聚类分析注入了新的活力,尤其是提高了方法的效率,因此这类方法受到了各国研究者的重视。 2.模糊C均值聚类算法在图像分割中的应用 模糊C 均值聚类算法(Fuzzy C-means,FCM)是一种经典的模糊聚类算法,它是从硬C 均值聚类算法(Hard C-means,HCM)改进优化而来的。模糊集合理论出后,1969 年RusPini在自己的文章中阐述了模糊划分这一概念,并给出了硬聚类算法的原理,Dunn 提出了模糊聚类算法,此后各国的研究者利用这一概念,通过对目标函数进行优化提出了多种聚类方法。Bezdek通过改进模糊聚类算法提出了模糊C 均值聚类理论。模糊C 均值聚类算法属于基于目标函数的模糊聚类算法的范畴,即基于目标函数的非线性迭代最优化方法,依据最小二乘原理,通过计算目标函数的均方差,得出每个数据点对类中心的隶属程度和目标函数的最

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