与区域生长的彩色图像分割算法研究.pdf

湖南师范大学
硕士学位论文
基于分水岭与区域生长的彩色图像分割算法研究
姓名:刘杰
申请学位级别:硕士
专业:电路与系统
指导教师:杨家红
20090501
摘要图像分割是根据某种图像特征的一致性要求,将一幅图像分割为多个区域。它是进行图像分析的关键步骤,也是进一步理解图像的基础。彩色图像因其提供了丰富的色彩信息,对人的视觉感知极为重要,因此对彩色图像分割的研究倍受关注。目前可用的彩色图像分割方法大部分都是从灰度图像分割方法中扩展得到的。本文采用了将分水岭算法与区域生长算法相结合的分割算法,并利用小图像区域消解算法对分割后图像中所遗留的小区域进行消解。具体内容如下:采用分水岭算法对图像进行初始分割以形成闭合的分割区域。针对传统的分水岭算法在彩色图像分割时常常会产生过分割现象,本文采用了各向异性的狹扩散算法对图像进行了平滑预处理,在去除图像噪声的同时可以保持图像的边缘信息,从而改善了过分割现象。在噬P屠铮诘玫降某跏挤指钋蚧∩希杓屏基于区域色调均值差的自动种子选取算法,使选取出的种子区域在其邻接区域中更具有代表性。从选取的种子区域出发,逐步考察种子区域与其邻接区域的色调均值和饱和度的相似性对分水岭形成的区域进行区域生长。为了减少区域生长后图像中小区域的数目,利用小图像区域消解算法对区域生长后所遗留的小图像区域进行消解,从而实现了对彩色图像的有效分割。本文算法通过进行了仿真实验,并与其他的彩色图像分割算法进行了比较,实验结果表明,本文的彩色图像分割算法是具有很好的分割效果。关键词:彩色图像分割,各向异性的甅扩散,分水岭,自动种子选取,区域生长,小图像区域消解
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日期:砂∥:产莎月厂日“刎年耲导师签名:辛》霄学位论文作者签名:如生作者签名:勒:奎⒈C芸冢凇杲饷芎笫视帽臼谌ㄊ椤日期:沙呵年隆湖南师范大学学位论文版权使用授权书湖南师范大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属湖南师范大学。同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南师范大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。⒉槐C芎ā朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉皛/”/人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本学位论文属于日
割成灰质、白质、脑脊髓饶宰橹颌等;在域,并涉及各种类型的图像。例如,在医学应用中,脑部腿图像分髀论题背景及意义兰停死嘁丫胄畔⒒贝扑慊诖砀髦中畔⒅发挥着重要的作用。据统计,人类从自然界获取的信息中,视觉信息占%一%。利用计算机进行图像处理有两个目的:一是产生更适无论为了哪种目的,图像处理中关键的一步就是对包含有大量信息的使得更高层的图像分析和理解成为可能。因此,对图像分割的研究在合人视察和识别的图像;二是希望能由计算机自动识别和理解图像。图像进行分割。图像分割就是将图像中感兴趣的部分划分出来的技术,是模式识别和计算机视觉中的一个关键环节,是一种基于本的计算机视觉技术。只有在图像分割的基础上,才能对目标进行特征提取和参数测量,图像处理领域具有重要的意义。图像分割的应用非常广泛,几乎出现在有关图像处理的所有领交通图像分析中,把车辆目标从背景中分割出来等;在面向对象的图像压缩和基于内容的图像检索中将图像分割成不同的对象区域。在这些应用中,分割通常是为了进一步对图像进行分析、识别、压缩编码等,分割的准确性将直接影响后续任务的有效性,因此分割的方法和基于分水岭与区域生长的彩色图像分割算法研究
彩色图像分割的现状㈣加、混合颜色空间泄低枷穹指睢】。有监督算法包括最大精确程度是至关重要的。因为人眼对亮度具有适应性,即在一幅复杂图像的任一点上只能识别几十种灰度级,但可以识别成千上万种颜色,所以许多情况下,单纯利用灰度信息无法从背景中提取出目标,还必须借助于色彩信息。由于彩色图像提供了比灰度图像更加丰富的信息,因此随着计算机处理能力的快速提高,彩色图像处理正受到人们越来越多的关注。图像分割是图像处理和计算机视觉的一项必不可少的基础而关键的技术,同时也是图像理论发展的瓶颈之一。因此研究图像分割,特别足彩色图像的分割具有十分重要的意义,它不仅拥有非常广阔的应用前景,而且有利于图像处理技术的进一步发展。虽然已经有了许多对单色图像进行分割的方法,但是很多用于单色图像分割的方