基于二维对称交叉熵的红外图像阈值分割

针对现有的阈值选取方法应用于目标与背景面积相差悬殊的红外图像时常导致严重的误分割现象,本文提出了一种基于对称交叉熵及背景与目标面积差的红外目标图像阈值选取方法。对称交叉熵能确保分割后类的内聚性好,而背景与目标面积差可抑制均等分割的趋势,将两者综合构成了更为合理的阈值选取准则函数。首先导出了一维阈值选取公式;然后给出了二维直方图斜分阈值及二维直方图斜分的简化阈值选取方法,抗噪性能明显改善;最后与二维斜分的最大熵阈值、Otsu阈值及非对称交叉熵阈值选取方法进行了比较,实验结果表明,本文方法在分割效果上具有明显的优势。     

二维最大熵和二维最小交叉熵结合的图像分割

二维最大熵法和二维最小交叉熵法是目前常用的两种阈值分割方法,但在某些时候因为两种方法获取的阈值过高或者过低,使得分割失效.针对此问题,提出了基于二维最大熵法和二维最小交叉熵法结合的图像分割方法.首先,对二维最小交叉熵公式进行转化;然后,利用多目标规划理论将这两种方法有机结合使得到的阈值既满足二维最大熵原则,又满足二维最...     

基于分解的二维指数交叉熵图像阈值分割

尽管用对数定义的Shannon熵是测度信息不确定性的有效方法,但存在无定义值和零值的问题,且现有的二维Shannon交叉熵法其运行速度仍有提升空间。为此,提出了一维和二维指数交叉熵阈值分割算法。首先给出了指数交叉熵的定义,并导出了一维指数交叉熵阈值选取方法;然后将其推广提出了基于分解的二维指数交叉熵阈值分割算法。通过分别求原像素灰度级图像和邻域平均灰度级图像的一维指数交叉熵最佳阈值,并将其组合求解二维指数交叉熵最佳阈值,从而将二维运算转换到两个一维空间上,大大缩小了搜索空间,使计算复杂度由O(L4)降为O(L)。实验结果表明,与最近提出的二维Shannon交叉熵法及二维Tsallis交叉熵法相比,所提出的方法能够得到更为优越的分割效果,且运行时间大幅减少。      

灰度图像的二维Otsu曲线阈值分割法

Otsu法是一个常用的阈值分割方法.为了利用图像的区域信息,本文在二维Otsu法的基础上提出了曲线阈值型Otsu法,传统的二维Otsu法可以看成是该方法的一个特例.实验结果表明,对于含噪图像,它能够获得优于传统二维Otsu法的分割效果.为了减少计算量,提高分割速度,给出了一种递归算法和一种小波变换与递归算法相结合的快速算法.该递推算法只需遍历二维直方图的主对角线和一条次主对角线,与传统Otsu法的递推算法相比,搜索空间由L×L个点减少到2L-1个点.     

基于Tsallis交叉熵快速迭代的河流遥感图像分割

为了使河流遥感图像分割的精度和速度进一步提高,本文提出了一种基于二维Tsallis交叉熵快速迭代的河流遥感图像分割方法。鉴于现有的Tsallis交叉熵阈值法运算效率不够高,首先提出了一维Tsallis交叉熵阈值选取的快速迭代算法;然后导出了基于灰度级—邻域平均灰度级直方图的Tsallis交叉熵阈值选取公式,以进一步提高分割精度,并采用递推方式计算阈值选取准则函数中的中间变量,避免其重复运算,加快运算速度;最后,提出了二维Tsallis交叉熵阈值选取的快速迭代算法,推导出相应的公式,大大减少了运算量。大量实验结果表明,与近年来提出的4种阈值分割方法相比,本文方法在对河流遥感图像的分割效果及运行时间上均有明显优势,是河流检测与类型识别系统中可选择的一种快速有效的分割方法。      

分解的二维倒数交叉熵图像阈值选取

Shannon熵常用于表示信息平均不确定性,但因其定义基于对数函数故存在零点处无意义的缺陷,且二维交叉熵法中若能避免对数运算可使处理速度进一步提升。据此,本文提出了基于分解的二维倒数交叉熵图像阈值选取方法。首先定义了倒数交叉熵,依据分割前后图像之间的最小倒数交叉熵选取阈值;然后给出了二维倒数交叉熵定义及其阈值选取公式,提出了二维倒数交叉熵阈值选取的分解算法。通过求解两个一维倒数交叉熵的最佳阈值,再将其组合获得二维倒数交叉熵最佳阈值,由此将二维运算分解为两个一维运算,算法的计算复杂度从O(L4)降低到O(L)。大量实验结果表明,与基于粒子群优化(Particle Swarm Optimization, PSO)的二维最大Shannon熵法、基于粒子群优化的二维Shannon交叉熵法以及二维指数交叉熵法相比,本文方法的分割效果和运行速度均有优势。      

基于遗传算法的二维最小交叉熵的动态图像分割

为解决动态图像的分割问题,本文提出了一种遗传算法的二维最小交叉熵的分割算法。首先给出二维交叉熵的定义,然后运用遗传算法,以二维交叉熵为评价函数,搜索能使二维交叉熵最小的参数向量,并以该参数向量为分割阈值对飞机图像进行图像分割处理。实验结果表明,二维飞机交叉熵图像分割精度比一维飞机熵图像分割精度高,且比传统的二维熵分割速度快。     

中值邻域二维最小交叉Tsallis熵的快速图像分割

鉴于邻域窗口影响二维阈值法的分割结果,提出了一种基于中值邻域二维最小交叉Tsallis熵的快速图像分割方法.首先利用中值滤波法构建中值邻城二维直方图;然后将最小交叉Tsallis熵运用在这种直方图上构建中值邻城二维最小交叉Tsallis熵分割法,由于中值滤波后的图像优于均值滤波后的图像,此法能获得更理想的阈值;最后将递...     

基于改进PSO理论的二维Otsu分割算法

二维Otsu阈值分割方法是图像分割中常用的分割方法,但其算法运算量大,大大限制了实时性要求,为此,提出了一种基于改进PSO理论的二维Otsu分割算法。首先从二维Otsu算法基本理论出发应用有智能寻优特点的PSO理论来寻找最佳阈值向量,而后又针对传统PSO算法的缺点引入协同分工的合作思想来寻找最佳的分割阈值。实验证明,应用改进的PSO理论的二维Otsu算法不仅能够正确地寻找到阈值,还大大提高了计算速度,是一种高效快速的分割方法。     

基于模糊判决改进的Otsu图像分割算法

在图像分割中,阈值的选取是十分重要的.提出了一种基于模糊判决的Otsu图像分割算法,通过对Otsu算法中阈值的模糊判决处理,采用重心法来求取阈值,使所求阈值更加接近实际最佳阈值,从而能更好地分割图像.实验结果表明,与当前的一维Otsu算法和二维Otsu算法相比,改进算法有着更好的图像分割效果.     

二维直方图准分的Otsu图像割及其快速实现

传统二维Otsu法主要由于对二维直方图采用主对角线区域概率和近似为1的假设等原因,以致分割结果不够准确.针对此问题,提出了一种二维直方图准分的Otsu快速图像分割方法.(1)准确选择邻域模板构建二维直方图并将Otsu阈值法用于此直方图上以便提高分割性能;(2)对二维直方图主对角线上的目标和背景两区域的Otsu公式中对应...     

二维直线型最小误差阈值分割法

一维最小误差阈值法假设了目标和背景的灰度分布服从混合正态分布。考虑到噪声等因素对图像质量的影响,该文在二维灰度直方图上,基于二维混合正态分布假设,给出二维直线型最小误差阈值法的表达式。为了提高算法的运行速度,也给出了快速递推算法。实验表明,二维直线型最小误差阈值法是一个有效的图像分割算法,能够更好地适应目标和背景方差相差较大的含噪图像分割问题。     

基于记忆分子动理论优化算法的多目标截面投影Otsu图像分割

传统截面投影Otsu法后处理过程中的阈值Q为预先设定的常量,对含噪程度不同的图像普适性较差。该文提出一种基于记忆分子动理论优化算法的多目标截面投影Otsu法。该方法将阈值Q作为变量,结合分割阈值T,基于最大类间方差和最大峰值信噪比准则建立多目标图像分割模型,以兼顾图像分割的准确性和抗噪性;为免阈值增加而影响算法效率,将人工记忆原理引入分子动理论优化算法,设计了一种基于记忆分子动理论优化算法的多目标图像分割模型求解方法。实验表明:该方法分割准确、抗噪性强、鲁棒性好,对含不同噪声的图像更具普适性。     

一种改进的Otsu阈值分割算法

Otsu法是一个常用的阈值分割方法.该算法是基于一维直方图来确定阈值的,因此仅适合图像目标和背景分布呈正态分布且各像素量和方差基本相当的情况.针对这个不足,文中提出了一种结合邻域信息的改进Otsu算法.实验结果表明,改进算法比传统的Otsu算法有更好的分割效果.     

三维直方图重建和降维的Otsu阈值分割算法

针对三维Otsu阈值分割算法中因区域误分而产生的抗噪性差这一问题,提出了一种三维直方图重建和降维的Otsu阈值分割算法.该方法首先在详细分析三维直方图中噪声点分布的基础上,通过重建三维直方图,减弱了噪声干扰;然后将三维直方图区域划分由八分法改为二分法,使得阈值搜索的空间维度从三维降低到一维,减少了处理时间和存储空间.本...     

三维Otsu阈值分割方法的递推算法

一维和二维Otsu法是常用的阈值分割方法,二维Otsu法对含噪图像的分割效果要优于一维Otsu法,但它存在的问题是"对象区域和背景区域上的概率和近似为1"的假设的普适性不够,鉴于此景晓军等人提出了三维Otsu法及其递归算法,使得对低对比度、低信噪比的图像有较好的分割效果.本文指出了景晓军等人给出的递推公式的错误,并进行了修正.鉴于他们给出的递推公式并不是真正意义的递推公式,本文给出了新的递推公式.实验结果表明,本文提出的递推公式进一步减少了运算时间.另外,本文还指出三维Otsu法对于叠加了混合噪声的图像有较好的分割效果.     

基于混沌粒子群优化的倒数熵阈值选取方法

基于信息熵的方法是一类重要的阈值选取方法,但现有的最大熵方法存在无定义值问题。为此,提出了基于倒数熵的阈值选取方法。首先给出了倒数熵的定义及一维阈值选取方法,导出了基于二维直方图区域直分及区域斜分的倒数熵阈值选取算法公式;然后考虑到二维倒数熵分割运算量较大,提出利用混沌小生境粒子群算法来寻找最优阈值,避免了算法早熟,提高了搜索精度和算法效率。实验结果表明:二维倒数熵阈值选取的斜分方法在抗噪性和运算时间上优于直分方法;而与基于粒子群优化的二维最大熵方法相比,本文提出的基于混沌小生境粒子群优化的二维倒数熵斜分法在运行时间上降低了约40%,分割效果更佳。      

使用高效的c均值聚类算法的图象阈值化方法

Otsu(1979)的阈值化法被认为是一种良好的图象分割方法。本文提出一个适合图象分割的高效的c均值聚类算法。它与Otsu法有完全相同的分割结果,但计算时间约减少了一个数量级。     

基于二维最大相关准则的图像阈值分割

提出了基于二维最大相关准则的自动阈值图像分割算法．该方法根据图像的二维直方图中目标和背景分布的相关量最大来选择阈值,能够实现比传统最大相关准则更强的抗噪声能力．同时将遗传算法用于对二维最大相关准则阈值分割的优化,试验结果表明该算法可以实现快速、准确图像分割．