图像分割算法开题报告
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。
基于MATLAB的图像分割算法研究开题报告

1213周系统测试,完善程序功能。
1415周按照规定要求完成毕业论文。
六、指导教师意见
签字: 年见
签字: 年 月 日
2、图像边缘检测方法用于图像处理的历史
在图像分割中,边缘检测方法可以说是人们研究的最多的方法,它试图通过检测包含不同区域的边缘来解决图像分割问题。图像的大部分主要信息都存在于图像的边缘中,主要表现为图像局部特征的不连续性,是图像中灰度变化比较剧烈的地方,也即我们通常所说的信号发生奇异变化的地方。奇异信号沿边缘走向的灰度变化剧烈,通常我们将边缘划分为阶跃状和屋顶状两种类型。阶跃边缘中边缘两边的灰度值有明显的变化;而屋顶状边缘中边缘位于灰度增加与减少的交界处。在数学上可利用灰度的导数来刻划边缘点的变化,对阶跃边缘、屋顶状边缘分别求其一阶、二阶导数。可见,对阶跃边缘点儿其灰度变化曲线的一阶导数在A点达到极大值;二阶导数在A点与零交叉。对屋顶状边缘点B,其灰度变化曲线的一阶导数在B点与零交叉,二阶导数在B点达到极值。
本课题就是从这一起点出发,分别采用边界分割和分水岭变换两种方法进行图形分割,并用MATLAB实现整个分割过程。
二、课题关键问题及难点问题
1、基于边缘分割的图像分割算法的应用。
2、Hough变换的线检测方法与仿真实现。
3、利用各种算子进行图像分割并仿真实现
4、图像分割的仿真与实现。
5、基于分水岭变换进行图像分割
多年来,对图像分割的研究一直是图像技术研究中的热点和焦点,人们对其的关注和投入不断提高。它是一种重要的图像分析技术,是从图像处理到图像分析的关键步骤,也是计算机视觉领域低层次视觉中的主要问题,图像分割结果是图像特征提取和识别等图像理解的基础,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。另外,图像分割在实际中也得到了广泛的应用,在计算机视觉和图像识别的各种应用系统中占有相当重要的地位,也是研制和研发计算机视觉系统、字符识别和目标自动获取等图像识别和理解系统首先要解决的问题。只要需对图像目标进行提取,测量等都离不开图像分割。
图像分割算法的实现与研究 开题报告

电子工程学院本科毕业设计开题报告学号姓名导师题目图像分割算法的实现研究课题的意义(背景需求等,即为什么研究该课题):图像分割是图像处理中的一项关键技术,也还是一经典难题,发展至今人没有找到一个通用的方法,也没有制定出判断分割算法好坏的标准,任何一单独的图像分割算法都难以对一般图像取得令人满意的分割结果,这给图像分割技术的应用带来许多实际问题。
因此,对近几年来出现的图像分割方法作较全面的综述,探讨了图像分割技术的发展方向,对从事图像处理研究的科研有一定的启发作用。
阈值图像分割,K-means算法和分水岭算法都还有很多的缺陷和很大的发展空间,此课题有助于我们更好地了解,并对三种算法加以改进。
课题之前的研究基础(前人所做的工作):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,至今已提出上千种分割算法.但因尚无通用的分割理论,现提出的分割算法大都是针对具体问题的,并没有一种适合所有图像的通用分割算法.另外,还没有制定出选择适用分割算法的标准,这给图像分割技术的应用带来许多实际问题.最近几年又出现了许多新思路、新方法或改进算法.现有大部分算法都是集中在阈值确定的研究上,阈值分割方法根据图像本身的特点可分为全局阈值,局部阈值和自适应阈值三种分割算法,但是单阈值不能很好地处理包含多个前景的图像, 多阈值方法也有对于某些像素不能准确判断的缺点,因此,在克服以上理论缺点和承其优点的基础上,我将研究自适应阈值。
现有的K-means算法存在很多缺点,如K值要事先给定;要根据初始聚类中心来确定一个初始划分,然后对初始划分进行优化;而且还要不断地进行样本分类调整。
基于形态学分水岭的图像分割算法是目前图像分割中探讨较多的算法之一. 传统形态学分水岭算法主要存在过度分割和计算耗时两方面的问题。
课题现在要解决的问题(即研究什么):用Matlab实现基于自适应阈值、K-means和分水岭算法的图像分割算法,同时,了解各个算法的运算原理及各自功能。
图像分割开题报告

图像分割开题报告1. 引言图像分割是计算机视觉领域的重要任务之一,其目标是将图像划分成若干个具有特定语义的区域。
图像分割在图像处理、目标识别、图像分析等领域有着广泛的应用。
本文将介绍图像分割的定义和意义,以及目前的研究现状和挑战。
2. 图像分割的定义和意义图像分割是指将图像划分成多个具有特定语义的区域的过程。
通常情况下,图像分割的结果是一个包含不同物体或者场景的分割图像。
图像分割的意义在于提取图像中的感兴趣区域,并进一步对这些区域进行分析和识别。
通过图像分割,我们可以获得更多关于图像中不同部分的信息,进而实现诸如目标检测、目标跟踪和图像分析等相关任务。
3. 目前的研究现状目前,图像分割技术已经取得了重要的进展,主要分为传统方法和深度学习方法两大类。
3.1 传统方法传统的图像分割方法主要基于低级特征、区域生长、边缘检测等手工设计的算法。
这些方法通常依赖于像素间的局部统计信息,并使用一些启发式规则进行分割。
传统方法在一些简单场景下具有较好的效果,但是在复杂的图像中往往难以处理,且对于噪声和光照变化敏感。
3.2 深度学习方法近年来,深度学习方法在图像分割领域取得了巨大的突破。
基于深度学习的图像分割方法主要基于卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)进行图像特征的学习和提取。
通过构建全卷积网络(Fully Convolutional Network,FCN),可以实现端到端的图像分割。
此外,一些改进的网络结构如U-Net、SegNet和Deeplab等也取得了很好的分割效果。
深度学习方法相比传统方法,能够更好地处理复杂场景下的图像分割问题,但是其需要大量的标注数据和高性能的计算资源。
4. 图像分割的挑战虽然图像分割技术已经取得了很大的进展,但仍然面临一些挑战。
4.1 复杂场景下的分割对于复杂的场景,例如多物体重叠、光照变化、遮挡等情况,图像分割仍然是一个具有挑战性的问题。
一种基于亮度分析的图像分割算法的开题报告

一种基于亮度分析的图像分割算法的开题报告题目:一种基于亮度分析的图像分割算法一、研究背景和意义图像分割是图像处理领域中的重要技术之一,其目的是将一幅图像划分为若干互不重叠的区域,从而更好地对图像进行分析和处理。
图像分割技术已经被广泛应用于医学图像处理、地理信息系统、自动驾驶、目标识别等领域。
传统的图像分割算法主要基于灰度、色度、纹理等特征进行分割,但这些特征不能很好地处理光线变化、阴影等因素的干扰。
因此,基于亮度分析的图像分割算法越来越受到关注和研究。
二、研究目的和内容本研究的目的是设计一种基于亮度分析的图像分割算法,以提高分割的准确性和鲁棒性。
该算法将考虑图像中的亮度信息,并基于其构建聚类模型,最终实现图像分割。
具体内容包括:1.综述目前常用的图像分割算法2.设计基于亮度分析的图像分割算法模型3.实验验证算法准确性和鲁棒性三、研究方法在本研究中,我们将采用以下方法进行研究:1.综述目前常用的图像分割算法本部分将介绍图像分割技术的概念、发展历程以及目前常用的图像分割算法,如基于边缘、区域和深度学习的图像分割算法等。
2.设计基于亮度分析的图像分割算法模型本部分将针对图像中的亮度信息进行分析和应用。
首先,通过亮度直方图等方式获取图像中的亮度信息;其次,结合聚类算法,将亮度信息划分为若干簇,并为每个簇分配标签;最后,根据簇信息将图像进行分割。
3.实验验证算法准确性和鲁棒性本部分将从不同角度对算法的优劣进行评估。
主要包括时空复杂度、准确度、鲁棒性等方面的测试。
四、研究意义本研究设计的基于亮度分析的图像分割算法可以应用于医学图像处理、自动驾驶、目标识别等领域,具有实际的应用价值。
同时,本研究也为基于亮度等特征的图像分割算法提供了一种新的思路和方法。
彩色图像分割算法研究的开题报告

彩色图像分割算法研究的开题报告一、选题背景及研究意义彩色图像是人类感知世界最基本的源头之一,图像分割是数字图像处理领域中的一项基本技术,它的主要目的是将一幅图像分割成若干个区域,使得每个区域具有相似的属性,例如颜色、纹理、形状等。
彩色图像分割在图像处理、计算机视觉、机器人技术、医学影像和遥感图像等领域都有着广泛的应用。
目前,彩色图像分割算法已经得到了广泛的研究和应用,但是在复杂环境下的彩色图像分割仍然是一个难点问题。
例如,当图像中存在纹理、噪声、非均匀光照和不同形状、尺寸的物体时,传统的基于阈值、区域生长和边缘检测等方法可能无法有效地完成图像分割任务。
因此,本文拟研究新的彩色图像分割算法,旨在提高图像分割的准确性和稳定性,为实际应用场景提供更加可行的解决方案。
二、研究内容和方法研究内容:本文拟研究新的彩色图像分割算法,主要解决复杂环境下的彩色图像分割问题。
具体研究内容如下:1. 分析当前主流的彩色图像分割算法,并分析其优缺点。
2. 研究深度学习技术在图像分割中的应用,对比传统的基于特征提取的算法,探究深度学习算法在图像分割中的优势和局限性。
3. 结合深度学习技术和传统的图像分割算法,提出一种基于深度学习的彩色图像分割算法。
研究方法:本文拟采用以下研究方法:1. 文献调研:对当前主流的彩色图像分割算法进行系统的调研和分析,找出其优缺点和局限性。
2. 理论探究:对深度学习技术的理论进行深入研究,探究其在图像分割中的应用优势和局限性。
3. 算法设计:结合深度学习技术和传统的图像分割算法,设计一种基于深度学习的彩色图像分割算法。
4. 实验验证:使用公开数据集进行实验,从准确性、鲁棒性、复杂度等方面验证所提算法在实际应用场景中的效果和局限性。
三、预期成果和意义预期成果:通过本文的研究,预期取得以下成果:1. 对当前主流的彩色图像分割算法进行系统的调研和分析,找出其优缺点和局限性。
2. 探究深度学习技术在图像分割中的应用优势和局限性。
医学图像分割算法的研究与应用的开题报告

医学图像分割算法的研究与应用的开题报告一、选题背景随着医疗技术的不断推进和社会人口的老龄化加剧,医学图像分割技术在医学领域具有越来越重要的作用。
因为医学图像中蕴含着大量的信息,对医生的诊断和治疗具有决定性的意义。
但是由于医学图像的复杂性和高维度特性,图像处理分割技术依然是一个具有挑战性的研究方向。
因此,在尝试改进医学图像分割算法的同时,研究医学图像分割算法的应用是十分必要且具有现实的意义。
二、研究目的1.深入研究基于机器学习和神经网络的医学图像分割算法,为医学图像分割技术的发展做出贡献。
2.分析医学图像分割算法的优缺点,挖掘其在医学领域的应用前景。
3.实验验证医学图像分割算法的效果,探究改进的可能性。
三、研究内容1. 综述医学图像的类型和特点,介绍医学图像分割算法的发展和研究现状。
2. 探究医学图像分割算法的优缺点,分析当前存在的问题。
3. 基于机器学习和神经网络的图像分割算法实验。
4. 探究改进算法的可能性,针对实验结果提出改进建议。
5. 挖掘医学图像分割技术在医疗领域的应用前景,对未来的发展做出展望。
四、研究方法1. 查阅相关文献,深入研究医学图像分割算法的发展和研究现状。
2. 系统比较常见的医学图像分割算法的优缺点,分析其不足之处。
3. 基于机器学习和神经网络的算法进行图像分割实验,比较其效果和可行性。
4. 针对分割结果分析其优缺点和改进空间,并提出相应的改进方案。
5. 分析医学图像分割技术在医疗领域的应用前景,对未来的发展进行展望。
五、预期成果1. 对基于机器学习和神经网络的医学图像分割算法进行深入研究,总结出其优缺点和改进空间。
2. 通过实验,对改进算法的可行性和实用性进行初步验证。
3. 对医学图像分割技术在医疗领域的应用前景进行探究和展望。
4. 此次研究成果可以为医学图像分割技术的进一步研究和应用奠定基础。
六、进度计划第一阶段:研究医学图像分割算法的发展和研究现状。
(1个月)第二阶段:分析医学图像分割算法的优缺点,并提出改进方案。
纹理图像分割算法的研究的开题报告

纹理图像分割算法的研究的开题报告一、选题背景随着数字图像技术的不断发展和广泛运用,图像分割已经成为了图像处理领域中一个重要的研究方向。
图像分割是将数字图像中的像素点分成不同的区域或者对象的过程,为后续的图像分析和处理提供了基础。
纹理是影响图像质量的一个重要因素,因此纹理图像分割技术的研究越来越受到关注。
本课题将从纹理图像分割入手,采用图像处理、模式识别等技术,探讨纹理图像分割的算法研究。
二、选题意义当前,纹理图像分割技术被广泛地应用在医学图像分析、遥感图像处理、工业检测、计算机视觉等领域。
然而,传统的分割算法往往只考虑图像的颜色或形状等局部信息,无法充分挖掘图像中的全局纹理信息。
因此,本课题旨在研究基于纹理的图像分割算法,提高分割的准确性和效率,为纹理图像分割领域的发展和应用提供新的思路和方法。
三、研究内容和技术路线本课题的主要研究内容包括以下三方面:1.纹理图像特征提取:探究基于纹理的特征提取方法,挖掘图像中的全局纹理信息,建立纹理特征库。
2.纹理图像分割算法:利用机器学习、模式识别等技术,针对不同类型的纹理图像,设计对应的分割算法,并结合图像处理技术,提高分割结果的准确性和效率。
3.算法实现与验证:利用实验数据集,实现所提出算法,对比分析不同算法的性能指标,验证算法的有效性和可行性。
技术路线如下:(1) 预处理:消除图像噪声和模糊,提高图像质量。
(2) 特征提取:从图像中提取纹理特征,不同的纹理特征适用于不同的图像分割场景。
(3) 分割算法:针对不同类型的纹理图像设计对应的分割算法,并结合图像处理技术,提高分割结果的准确性和效率。
(4) 实验验证:对实验数据进行实验验证,对比分析不同算法的性能指标,验证算法的有效性和可行性。
四、预期成果(1) 建立一套基于纹理的图像分割算法。
(2) 与传统算法相比,提高纹理图像分割的效果。
(3) 为遥感图像处理、医学图像分析等领域的应用提供新的思路和方法。
五、研究步骤和计划研究步骤:(1) 查阅相关文献,学习图像处理、模式识别、机器学习的理论和方法。
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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,发现一些算法的效果并不理想,或者说在某些情况下不理想。
很多时候,人们不是重新找寻一种新的理论思想,而是基于之前的算法,针对性得进行改进。
●新方法、新概念的引入和多种方法的有效综合运用。
人们逐渐认识到现有的任何一种单独的图像分割算法都难以对一般图像取得令人满意的分割效果,因而很多人在把新方法和新概念不断地引入图像分割领域的同时,也更加重视把各种方法综合起来运用。
●交互式分割研究的深入。
由于很多场合需要对目标图像进行边缘分割分析(如对医学图像的分析),因此需要进行交互式分割研究。
事实证明,交互式分割技术有着广泛的应用。
●特殊图像分割的研究越来越得到重视。
目前有很多针对立体图像、彩色图像、多光谱图像以及多视场图像分割的研究,也有对运动图像及视频图像中目标分割的研究,还有对深度图像、纹理图像、计算机断层扫描、磁共振图像、共聚焦激光扫描显微镜图像、合成孔雷达图像等特殊图像的分割技术研究。
相信随着研究的不断深入,存在的问题会逐渐得以解决。
2 文献综述2.1 概念图像分割是指把图像分成各具特性的区域并提取出感兴趣目标的技术和过程。
这些特性可以是灰度、颜色、纹理等,目标可以对应单个区域,也可以对应多个区域。
图像分割可以借助集合的概念用如下比较正式的方法定义:令集合R 代表整个图像区域,对R 的分割可看做将R 分成N 个满足以下5个条件的非空的子集(子区域):,...,,21N R R R● Y Ni i R R1==;● 对所有的i 和j ,Φ=⋂≠j i R R j i , ;● 对N i ,...,2,1=,有()True R P i =;● 对j i ≠,()False R R P j i =⋃;● N i ,...,2,1=,i R 是连通的区域。
其中()i R P 是对所有在集合中元素的逻辑谓词,Φ代表空集。
2.2 分类准则准则有二,一个是基于区域象素灰度值的特性,可以分为利用区域间灰度不连续性的基于边界的算法和利用区域内灰度相似性的基于区域的算法。
另外根据分割过程中处理策略的不同,分割算法可分为并行算法和串行算法。
根据以上两个准则,分割算法可分为4类:●PB:并行边界类;●SB:串行边界类;●PR:并行区域类;●SR:串行区域类。
2.3图像分割方法简介2.3.1阈值法阈值分割法是简单地用一个或几个阈值将图像的直方图分成几类,图像中灰度值在同一个灰度类内的象素属干同一个类,它是一种PR法。
其过程是决定一个灰度值,用以区分不同的类,这个灰度值就叫做“阈值”。
它可以分为全局阈值分割和局部阈值分割。
所谓全局阈值分割是利用整幅图像的信息来得到分割用的阈值,并根据该阈值对整幅图像进行分割.而局部阈值分割是根据图像中的不同区域获得对应的不同区域的阈值,利用这些阈值对各个区域进行分割,即一个阈值对应相应的一个子区域,这种方法也称适应阈值分割。
阈值法是一种简单但是非常有效的方法,特别是不同物体或结构之间有很大的强度对比时,能够得到很好的效果.它一般可以作为一系列图像处理过程的第一步。
它一般要求在直方图上能得到明显的峰或谷,并在谷底选择阈值。
如何根据图像选择合适的阈值是基于阈值分割方法的重点所在,也是难点所在。
它的主要局限是,最简单形式的阈值法只能产生二值图像来区分两个不同的类。
另外,它只考虑象素本身的值,一般都不考虑图像的空间特性,这样就对噪声很敏感它也没有考虑图像的纹理信息等有用信息,使分割效果有时不能尽如人意。
现在有很多研究者提出了许多经典阈值法的更新算法.特别在阈值选取方面提出了很多方法,如双峰直方图阈值分割法、最大墒阈值分割、最大类间方差阈值分割法、灰度共矩阵阈值分割法等。
2.3.2区域生长法区域生长法是根据预先定义的标准,提取图像中相连接的区域的方法,它是利用区域的相似性即满足区域一致性准则对目标进行分割。
它是一种S R法。
这个预先定义的标准可以是灰度信息,也可以是图像的边界,或者是两者的结合。
在此法的最简单形式中,先人工给出一个种子点,然后提取出和种子相比符合预知标准的所有象素。
和阈值法一样,区域生长法一般不单独使用,而是放在一系列处理过程中。
它主要的缺陷是,每一个需要提取的区域都必须人工给出一个种子点,这样有多个区域就必须给出相应的种子个数。
此法对噪声也很敏感,会造成孔状甚至是根本不连续的区域,相反的,局部且大量的影响还会使本来分开的区域连接起来。
2.3.3边缘检测法缘检测法是基干图像不连续性的分割技术。
由于一幅图像的大部分信息存于不同区域的边缘上,而且人的视觉系统在很大程度上根据边缘差异对图像进行识别分析。
所以可以通过检测图像的边缘信息来实现对图像的分割。
它按照处理技术可以分为串行边缘检测技术和并行边缘检测技术。
在并行边缘检测技术中边缘的检测可以借助空域微分算子通过卷积完成。
这些微分算子包括Sobel梯度算子、Roberts梯度算子、Prewitt梯度算子、拉普拉斯算子、综合正交算子等。
这些方法对图像中灰度的变化进行检测,认为灰度突变的地方为图像边缘。
在有噪声时,用各种算子得到的边缘像素常是孤立的或分小段连续的,为了得到完整的边缘信息,还需进行边界闭合处理。
边界闭合可以根据梯度实现,即如果某些像素梯度的幅度及梯度方向满足规定的条件就可以把这些像素连接起来,如果对所有的边缘像素都进行这样的判断和连接就有可能得到闭合的边界。
除此之外,还可以利用数学形态学的一些操作进行边界的连接和闭合.哈夫变换也是利用图像全局特性而将边缘像素连接起来组成区域封闭边界的一种方法。
该算法对于灰度变化复杂和细节较丰富的图像进行处理时,以上算子均很难检测出边缘。
而且一旦有噪声干扰,处理效果更不理想。
2.3.4人工神经网络法人工神经网络法是使用大量的平行的神经网络达到对图像分割的目的。
这些网络由模拟生物学习机理的节点或者元素组成,网络中的每个节点能够执行最基本的运算。
通过调整节点之间的权值可以达到网络对生物机理的学习,可以实现图像的边缘检测。
使用神经网络法的时候,因为网络中有许多相互连接,所以空间信息就能很容易包涵在分类过程中。
虽然神经网络法具有平行继承性,但是它的处理过程和标准的串行计算机很类似,这样就降低了它计算方面的潜在优势。
2.3.5可变模型法可变模型法是基于模型的、使用闭合参数曲线或曲面描绘边界的分割方法。
这个模型又叫Snake 模型(活动轮廓模型)。
其过程就是活动的轮廓在模拟的内部力(内部能量)和外部约束力(外部能量)作用下形变,向物体边缘靠近,外力推动活动轮廓向着物体边缘运动,内力保持活动轮廓的光滑性和连续性;最终到达平衡位置时即收敛到目标的边缘,求得对目标的分割结果。
Snake 是定义在待分割图像上的一条任意闭合曲线,对该曲线构造合适的变形能ext image E E E E ++=int其中int E 是由于模型拉伸、弯曲而产生的内能,image E 是与图像特征有关的能量;ext E 是外部能量。
E 最小对应于灰度梯度最大,此时的活动轮廓就是物体边缘,通过最小化该函数,就能找到物体边缘。
这种方法也存在一些不足:(l)分割的结果与活动轮廓的初始位置有关,要求初始位置模型应接近物体边缘;(2)活动轮廓很难收敛到曲率高的边缘(如尖角等)。
现在有很多改进的算法,如自适应活动轮廓,引入与各象素点概率分布有关的统计图像能,使得活动轮廓模型克服噪声的影响,且分割的结果与活动轮廓的初始位置无关.为了使活动轮廓能收敛到曲率高的边缘,引人与活动位置有关的弹性系数、硬性系数,提出了一种松弛法。
还可以利用图像的先验知识与snake 结合,即在Snake 的内部能量函数中加入预知信息,能提高分割的速度及准确度。
3 技术路线3.1基本技术● 嵌入载体:图像● 工具:Visual Studio● 自动阈值选择法的具体算法:迭代法、Otsu 法、一维最大熵法、二维最大熵法简单统计法● 目的:图像分割算法的研究并实现3.2自动阈值选择法实现原理3.2.1迭代法迭代法的基本思想是:开始时选择一个阈值作为初始估计值,然后按照某种策略通过迭代不断地改变这一估值,直到满足给定的准则为止,其具体步骤如下。