快速二维累积剩余Tsallis熵阈值分割方法

对灰度直方图呈现为双峰的图像，传统的二维直方图阈值分割方法虽然比较有效，但在灰度直方图呈现为无峰、单峰或多峰模式时，它们的分割结果较差。考虑到经过二维直方图映射得到的二维生存函数存在密度连续和形态统一等优点，本文基于图像二维生存函数提出一种快速二维累积剩余Tsallis熵阈值分割方法。该方法首先基于二维直方图构造二维生存函数，然后在二维生存函数的基础上定义计算分割阈值的二维累积剩余Tsallis熵目标函数。通过递推算法将计算目标函数的时间复杂度降为O (L²)。最后，基于递推形式的二维累积剩余Tsallis熵准则得到最优阈值向量以进行阈值分割。在26幅合成图像和76幅真实世界图像上将提出的方法与2种快速二维阈值分割方法、2种聚类分割方法以及1种活动轮廓分割方法分别在时间和误分类率(Misclassification Error,ME)2个指标下进行了比较。实验结果表明，在合成图像和真实世界图像中，相比于性能第2的方法，本文方法的时间平均缩短0.013 s,ME值平均降低0.051～0.089。提出的快速二维累积剩余Tsallis熵阈值分割方法不仅在计算效率方面优于...     

基于AP聚类的中文字符分割

中文字符的分割问题导致目前字符识别技术发展受限,对于图像模糊、中英文混排和字符粘连的文本图像,传统的投影分割等基于区域的分割方法分割效果差,导致文字识别率低.针对这些问题,本文将AP聚类算法应用于字符分割,该方法先将图像转化为灰度图,再将灰度图进行二值化处理,并对二值化图像进行除噪,然后根据聚类准则求解特征点之间的关系得到类中心点,最后根据类中心对特征点进行归类得到分割结果.实验结果表明,应用AP聚类方法能够取得比常规分割方法更好的分割效果.     

基于峰值聚类趋势检验的含噪声图像快速阈值分割方法

为了改善含噪声图像的分割效果并提高分割速度,本文提出了一种基于峰值聚类趋势检验的快速阈值分割方法.首先,根据本文提出的平行线投影分割算法,将二维直方图投影为一维直方图;然后利用基于直方图的加权模糊c均值聚类算法对图像中的像素点进行聚类,并对聚类结果作峰值聚类趋势检验,根据检验结果调整平行线平移量参数,直到找到符合双峰分布特性的直方图;最后根据聚类算法得到的阈值实现图像的分割.理论分析和实验仿真结果表明,该方法能够达到实时性和精确性的要求.     

基于二维直方图与FCM相结合的图像快速分割方法

基于二维直方图的模糊聚类分割方法,可以有效地抑制噪声。但是FCM(模糊C均值)算法用于图像聚类时最大的缺点是运算开销太大,进而限制了该算法在图像分割中的应用。通过构造合理的二维直方图,并筛选出符合规定条件的元素作为聚类样本,再结合FCM算法进行图像分割。实验结果表明该方法具有与基于一维直方图的模糊聚类分割方法速度相近,但却比其分割精度高很多的良好特点。     

复杂背景下的车牌自动识别系统

提出一种改进的模糊C均值聚类算法用来对车牌图像进行分割,算法中通过图像的灰度直方图来初始化聚类中心与聚类数目,并对聚类中的隶属度做了相应的修正。车牌的定位是根据水平灰度值的变化规律来实现的;字符的分割是根据字符区域中字符像素个数的垂直投影实现的。实验结果表明该算法能够获得较理想的车牌自动识别效果。     

基于积分图像的快速二维Otsu阈值法

传统的二维Otsu法采用灰度级-平均灰度级二维直方图,针对传统二维直方图区域划分存在的不足,基于灰度级-梯度二维直方图,提出了一种引入积分图像的快速二维Otsu法,利用积分图像降低搜索二维直方图最佳阈值的计算复杂度,从而减少了计算量。实验结果表明,该方法具有良好的分割效果,大大地提高了计算速度,是一种快速有效且实时性好的阈值分割算法。     

基于改进跳蛛算法的二维OTSU限重标志识别算法

针对交通标志识别中限重标志和限速标志相似程度大、容易造成误检等问题,结合抗噪能力强的二维OTSU自动阈值分割法与寻优能力强的跳蛛优化算法,提出了一种基于跳蛛优化的二维OTSU限重标志识别算法。该算法通过统计交通标志牌感兴趣区域的二维灰度直方图,采用改进跳蛛算法求解二维OTSU分割阈值,快速地实现交通标志图像的二值化,再利用DBSCAN对二值化图像边缘点聚类,最后根据聚类结果的相对位置正确识别限重标志。实验结果表明：在不降低识别率的条件下,运算时间降低了34.16%,并能够正确区别限重标志和限速标志。     

基于多尺度多方向Gabor变换的Tsallis熵阈值分割方法

为了能在统一框架内处理无模态、单模态、双模态或者多模态直方图情形下的自动阈值选取问题,该文提出一种基于多尺度多方向Gabor变换的Tsallis熵阈值分割方法(MGTE)。该方法先通过Gabor变换得到多尺度乘积图像,然后利用内外轮廓图像从多尺度乘积图像中重构1维直方图,并在重构1维直方图上采用Tsallis熵计算模型来选取4个方向Tsallis熵取最大值时对应的阈值,最后对4个方向的阈值进行加权求和作为最终分割阈值。将提出的方法和5个分割方法在4幅合成图像和40幅真实世界图像上进行了实验。结果表明提出的方法虽然计算效率不占优势,但它的分割适应性和分割精度有明显的提高。     

基于二维灰度直方图的蚁群图像分割

提出了一种基于二维灰度直方图的蚁群图像分割方法。该方法基于二维灰度直方图 的灰度、邻域平均灰度及灰度频数进行蚁群模糊聚类,通过二维灰度直方图的一维最佳投影,设置精确的初始聚类中心来解决蚁群算法循环次数多、计算量大的问题;并针对具体应用,对聚类半径、信息激素和启发式引导函数进行了相应的修正。实验表明该算法速度快、划分特性好,可以准确地分割出目标。     

二维场景阴影区域的自动鲁棒分割

基于HSV彩色空间的色调值融合RGB色彩模型中的蓝色分量信息,提出了鲁棒而有效的二维彩色图像阴影区域自动分割方法.根据阴影与非阴影区域间存在色调差异,利用HSV彩色模型,提取可能阴影区域.为消除提取出的阴影区域中偏蓝物体影响,采用RGB彩色空间中的蓝色分量为模板,计算该模板与提取出的阴影区域间的直方图.采用单阈值化分割方法,确定该直方图阈值.将蓝色分量值低于该阈值的阴影区域确定为有效阴影区域.通过对不同光照下的实际自然场景图像的阴影检测,实验结果表明文中所提方法是有效可行的.     

SAR图像基于Rayleigh分布假设的最小误差阂值化分割

针对合成孔径雷达(SAR)图像的特点,本文提出基于灰度直方图的混合偏移Rayleigh分布假设下的最小误差阈值化分割算法,并与现有的基于Gauss和Poisson分布假设下的最小误差分割算法以及经典的Otsu算法作了比较。实验和Kolmogorov-Smirnov检验结果表明对SAR图像而言,基于Rayleigh假设的算法可以取得更好的分割效果。     

基于谱间去相关模型的迭代硬阈值重构算法

根据高光谱图像的特点,提出一种基于谱间去相关模型的迭代硬阈值重构算法。根据高光谱图像序列的相邻图像之间具有很强的相关性,在迭代硬阈值重构算法中建立谱间去相关模型,除去重构图像观测数据中谱间相关的观测数据,去相关后的图像的观测数据更加稀疏,重构性能更高。实验结果表明,在相同观测数目下,本算法与迭代硬阈值重构算法相比,有效提高了图像的重构质量。     

一种自适应多尺度积阈值的图像去噪算法

该文提出了平稳小波变换(Stationary Wavelet Transform, SWT )域自适应多尺度积阈值的图像去噪算法(SWT domain Multiscale Products, SWTMP)。与传统的阈值去噪算法不同,该阈值不是直接作用于小波系数,而是作用于小波系数的空间多尺度积。分析了SWT域含噪图像多尺度积的特点,提出了SWT域自适应多尺度积阈值的计算方法。多尺度积强化了图像的重要结构信息,弱化了噪声,在有效去噪的同时更多地保留了图像的边缘和细节。实验结果表明,所提算法对自然图像去噪后的视觉效果和性能指标均好于二进小波域多尺度积阈值(Adaptive Multiscale Products Thresholding, AMPT)去噪方法。     

Decompose algorithm for thresholding degraded historical document images

Numerous techniques have previously been proposed for single-stage thresholding of document images to separate the written or printed information from the background. A new thresholding structure called the decompose algorithm is proposed and compared against some existing single-stage algorithms. The decompose algorithm uses local feature vectors to analyse and find the best approach to threshold a local area. Instead of employing a single thresholding algorithm, automatic selection of an appropriate algorithm for specific types of subregions of the document is performed. The original image is recursively broken down into subregions using quad-tree decomposition until a suitable thresholding method can be applied to each subregion. The algorithm has been trained using 300 historical images and evaluated on 300 'difficult' document images, in which considerable background noise or variation in contrast and illumination exists. Quantitative analysis of the results by measuring text recall, and qualitative assessment of processed document image quality is reported. The decompose algorithm is demonstrated to be effective at resolving the problem in varying quality historical images.     

Rayleigh-distribution based minimum error thresholding for SAR images

This paper presents a minimum error thresholding (MET) algorithm under the hypothesis that the gray level histogram of SAR image fits to a mixture model of shifted Rayleigh distribution. This algorithm is applied to real SAR images and compared with traditional Otsu algorithm and other MET algorithms based on various models of histogram. The hypothesis of using Rayleigh distribution model is confirmed by Kolmogorov-Smirnov testing and the comparison results obtained show that the proposed new algorithm has good performance in thresholding SAR images.     

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。      

新的基于边缘特征的图像相关匹配方法

传统的图像相关匹配方法利用求取对应像素灰度差的累加和进行图像之间的相似性度量,或者设定阈值计算具有相近灰度值的像素点的个数进行相似性度量,由于参考图和实测图之间存在着灰度差异、模糊以及局部遮挡等,使得仅依靠图像灰度信息的算法的性能受到影响。结合图像的边界特征匹配技术,提出了一种新的图像相关匹配算法。该算法首先对图像进行边界提取并二值化,然后利用所定义的基于边缘的相似距离(ESD)对处理后的二值图像进行相似性匹配运算。试验结果表明这种算法在多种图像畸变情况下的有效性。     

基于高斯混合及相对熵测度的图像分割

针对图像分割问题,结合高斯混合模型与信息论中的相对熵测度概念,提出一种新的图像阈值化方法。在提出方法中把图像阈值化问题看成是两个概率向量之间的匹配问题,因此首先用高斯混合模型去拟合图像直方图的灰度级分布,然后用相对熵测度去度量拟合分布与图像原灰度级分布之间的差异,并把该度量作为图像阈值化的准则函数。在对图像实施分割时,通过在图像灰度级范围中求取所定义的准则函数的最小值获得最佳阈值。在NDT、SAR及红外图像上的分割实验中用提出方法与传统及最新的图像阈值化方法进行比较,结果表明提出方法获得的结果要优于相比较方法获得的分割结果,因此提出方法是一种有效的图像分割方法。     

二维直方图θ-划分Tsallis熵阈值分割算法

鉴于常用二维直方图区域直分法存在错分,最近提出的斜分法不具普遍性,而Tsallis熵与传统的Shannon熵相比,具有普适性且更为有效,本文提出了适用面更广的基于二维直方图θ-划分和最大Tsallis熵的图像阈值分割算法。首先给出了二维直方图θ-划分方法,采用四条平行斜线及一条法线与灰度级轴成θ角的直线划分二维直方图区域,按灰度级和邻域平均灰度级的加权和进行阈值分割,斜分法可视为该方法中θ=45o的特例;然后导出了二维直方图θ-划分最大Tsallis熵阈值选取公式及其快速递推算法;最后给出了θ取不同值时的分割结果及运行时间,θ取较小值时,边界形状准确性较高,θ取较大值时,抗噪性较强,应用时可根据实际图像特点及需求合理选取θ的值。与常规二维直方图直分最大Tsallis熵法相比,本文提出的方法所得分割结果更为准确,抵抗噪声更为稳健,且所需运行时间及存储空间也大为减少。