基于颜色重心和k-means的彩色图像聚类分割算法

图像分割是图像分析的关键步骤,实现彩色图像的快速有效分割是图像处理研究的重点和难点。针对彩色图像分割,介绍一种基于颜色重心和改进的k-means算法相结合的分割方法。实验结果表明,该聚类分割算法计算简单,迭代收敛速度快,能在彩色图像上取得好的聚类分割效果。     

最小类内方差和区域生长相结合的图像分割法

针对视频车辆检测中,光照不均匀、对比度不强的多目标图像分割,提出了一种基于最小类内方差和区域生长相结合的快速阈值分割算法.首先对最小类内方差法进行改进,快速确定差分图像的最佳分割阈值,再用区域生长法分割得到目标.理论分析和实验结果表明,该分割算法不仅适用于简单的车辆图像分割,而且对于复杂的车辆图像也取得了较好的分割效果.该算法计算量小,分割精度有一定优势,有助于下一步的目标识别.     

基于超像素的Graph-Based图像分割算法

针对EGBIS分割算法中的过分割问题,提出了一种基于超像素的graph-based图像分割算法SGBIS.首先,对图像进行基于简单线性迭代聚类（SLIC）的超像素预分割;然后以每个超像素作为节点构造带权无向图,以相邻超像素颜色平均值的欧式距离作为图中边的权值;最后利用基于图的算法合并超像素得到分割结果.用VI、PRI和F值3个指标分析了算法性能,结果表明,新算法可以得到更为理想的分割效果;引入交互分割区域合并,也可满足用户图像分割的需求.     

基于类别方差的三维医学图像分割新方法

提出一种交互式的三维医学图像分割算法．结合Otsu单阈值图像分割算法，提出了一种基于类别方差的双阈值分割算法．利用该算法对三维医学图像体数据的直方图进行了分析，最终得到的上下阈值使得分割结果具有最大类间方差．该算法采用迭代法实现，简单快速，且可保证分割出的组织包含目标组织．再对此阈值分割结果进行数学形态学的相关操作和三维区域生长，最终得到目标组织的准确分割和它的三维显示．实验证明，分割效果较好，三维重建满足要求．     

改进的基于邻域隶属度约束的FCM图像分割算法

传统模糊C均值（FCM：FuzzyC—Means）聚类算法应用于图像分割时,因对噪声较敏感而达不到理想的分割效果。为此,提出了改进的基于邻域隶属度约束的FCM图像分割算法。该算法通过对FCM目标函数添加空间邻域信息约束隶属度函数,提高对图像噪声的鲁棒性,使分割的结果更加符合期望。实验结果表明,该算法对噪声具有较强的抑制能力,图像分割时能获得较好的分割效果。     

基于区域扩张的改进图像分割算法

在简单区域扩张的基础上,结合直方图阀值分割的思想,本文提出了一种改进的区域扩张图像分割算法.该算法利用直方图阈值进行区域合并,消除了小块区域和孤立点对最后分割结果的影响,有效地克服了原有算法的一些缺陷和不足.实验表明:本文算法的实验效果明显优于原有算法.     

基于多尺度的区域生长的图像分割算法

针对医学图像的特点,提出了一种多尺度区域生长分割算法。该算法首先利用高斯滤波器对原图像进行滤波处理,之后利用区域生长算法分别对原图像与平滑图像进行分割操作,最后将两个分割图谱进行比对,获得最终的分割结果。进行区域生长算法时,从背景区域选择一个像素作为初始种子点进行区域生长。该方法的优势为噪音具有较好鲁棒性,初始种子点选取规则简单。该方法同样适合于其他背景简单、目标区域复杂的图像分割情形。为了选取合适分割阈值,提出了最大梯度概念。利用图像的最大梯度矩阵的统计特性,将阈值选取问题转化为求最小值问题。实验表明,该方法能够准确地获得医学图像的分割结果。     

基于多尺度分析及图论归一化割的矿岩颗粒图像分割及应用

为了克服矿岩颗粒图像分割中的欠分割和过分割现象,基于矿岩颗粒图像的特性, 提出了一种结合多尺度分析与图论的矿岩颗粒图象分割算法。该算法首先利用图像多尺度变换缩小图像,以去噪和减少数据量,再利用改进的图论归一化割(Normalized Cut)算法来分割矿岩颗粒图像。对多种类型的矿岩颗粒图像进行了分割实验,并与阈值、分水岭,聚类分析及FCM等常用的分割方法进行了比较。实验结果证明:研究的算法对岩石颗粒图像具有优于其它分割算法的效果;新算法应用到了大型露天矿的爆堆中的岩石块度测量与分析, 效果令人满意。     

多分辨率下自适应阈值判定的分水岭车辆图像分割算法

针对分水岭算法产生过分割现象,提出一种基于自适应阈值判定分水岭算法的图像分割方法,首先对图像进行多分辨率小波分解,再在某一尺度下计算梯度图像,并对该梯度图像进行自适应阈值判别,最后使用分水岭算法进行图像分割。实验结果表明该方法能取得较好的分割效果,有效的降低了过分割现象。     

利用形态学多尺度算法分割粗集料粘连图像

为准确地对X-ray CT沥青混合料切片图像材质分类过程中存在的颗粒粘连图像进行分割,提出一种利用半径r分别为1、2、3、4的圆形结构元素分别对沥青混合料粗集料粘连图像进行极限腐蚀的改进形态学多尺度算法,通过判断各个分割图像分割线的数目,以分割线数目出现频率最大的分割数作为最终分割,并以最小的结构元素所对应的分割图像作为实际的分割图像,最后通过叠加独立颗粒图像和经粘连分割后的图像生成目标分割图像.最后着重开展了此算法的分割效果和分割精度研究.结果表明:与形态学多尺度算法相比,改进形态学多尺度算法既能有效地分割沥青混合料粗集料粘连图像,又能较好地抑制颗粒的欠分割与过分割现象,并获得较高的分割效果和分割精度,减少数值建模中的难度.     

基于形状先验与轮廓预定位的目标分割

针对单帧图像中特定目标的分割一直面临着由于背景复杂和光照变化等因素带来的分割精度偏低的问题,提出一种基于轮廓预定位的先验局部二值拟合(local binary fitting,LBF)算法,用于人体上肢图像的分割.首先,利用浅层卷积神经网络对上肢形状模板进行筛选和预定位,得到分割目标的粗轮廓曲线;然后,利用基于先验形状的LBF算法对粗轮廓曲线进行演化,得到分割目标的精确轮廓曲线.实验结果显示算法的成功率在90%以上,表明该方法对于背景复杂和光照变化情况下的特定目标分割具有良好的效果.     

基于灰度特性的指纹图像分割算法

提出了一种简便的指纹图像的分割算法,为可靠、准确地实现指纹自识别提供一种可行的方法.算法中通过合理的运用图像灰度特性,以较低的计算代价有效地解决了指纹图像分割问题.这种算法处理的效果好、运行速度快.实验表明,这种分割算法对于指纹图像的预处理是很有效的.     

基于改进的分水岭算法的图像分割

考虑到分水岭算法存在过分割问题,本文提出一种有效解决方法。在图像预处理过程中首先对图像进行中值滤波来消除部分噪声;然后采用形态学求梯度的方法得到原始图像的梯度图并对梯度图像进行开闭重建,在保留区域重要轮廓的同时去除了噪声和图像细节。在此基础上对重建后的梯度图像进行基于标记约束的分水岭分割。实验结果表明该方法能够较好地抑制过分割,同时通过结构元素的选择而具备一定的灵活性,整个过程无需进行合并处理,降低了分割的复杂性。     

无须反复初始化的活动围道纹理分割方法

针对纹理图像分割问题,提出了一种无须反复初始化的快速活动围道纹理分割模型．与现有的基于几何活动围道的纹理分割技术相比,该分割模型具有三个优点:一是使用图像的灰度信息和纹理信息来驱动活动围道进行图像分割,因而,不仅适用于分割纹理图像,而且适用于分割非纹理图像;二是使用局部二进制模式来提取纹理特征,计算复杂度小;三是模型求解时,增加了约束项不需要对符号距离函数进行反复初始化,因此可采用大的时间步长,迭代步数明显减少,从而提高了活动围道的收敛速度．对自然界真实图像和合成纹理图像的分割试验结果说明,无须反复初始化的活动围道纹理分割方法精度高、速度快．     

基于自适应遗传算法的激光图像处理

针对激光图像分割处理的问题,提出了一种基于自适应遗传算法的激光图像分割处理算法.该算法将自适应遗传算法与最大类间方差分割方法相结合,将图像类间方差作为适应度函数,利用交叉概率和变异概率动态调整自适应遗传算法求解最大类间方差的最优阈值.为了衡量该算法的处理效果,分别采用本文算法和最大类间方差图像分割算法对图像进行处理.结果表明,该算法的CI值为0. 417,能够对图像进行有效分割,且分割的准确性和运算速率均优于传统的最大类间方差分割方法,具有较高的实践价值.     

基于分数阶微分、水平集及分水岭的铅锌浮选图像分割

针对铅锌浮选气泡暗颜色、细节弱、分割难的特征,提出了一种新的图像分割算法。该算法分成三个部分： 气泡边界增强： 基于分形学改进分数阶微分算法,主要是根据图像的纹理特性自动确定分数阶微分的非整数阶数,以自适应分数阶微分算法增强气泡边缘; 气泡亮点区域提取： 在改进传统的水平集算法基础上,进行精确的气泡亮点区域的提取,克服了全局自动阈值算法在提取气泡亮点时存在的缺陷; 图像分割： 利用内外标记修正梯度图像, 最后运用分水岭算法对浮选图像进行分割。对于不同铅锌矿大小气泡图像的实验,并通过与多种传统的图像分割算法分析比较,实验结果表明新算法不仅提高了浮选气泡图像的分割精度,并且有效地减少了传统图像分割算法的过分割问题,本文算法对于浮选气泡具有良好的分割效果。     

New two-dimensional fuzzy C-means clustering algorithm for image segmentation

To solve the problem of poor anti-noise performance of the traditional fuzzy C-means （FCM） algorithm in image segmentation, a novel two-dimensional FCM clustering algorithm for image segmentation was proposed. In this method, the image segmentation was converted into an optimization problem. The fitness function containing neighbor information was set up based on the gray information and the neighbor relations between the pixels described by the improved two-dimensional histogram. By making use of the global searching ability of the predator-prey particle swarm optimization, the optimal cluster center could be obtained by iterative optimization, and the image segmentation could be accomplished. The simulation results show that the segmentation accuracy ratio of the proposed method is above 99%. The proposed algorithm has strong anti-noise capability, high clustering accuracy and good segment effect, indicating that it is an effective algorithm for image segmentation.     

模糊C-均值聚类图像分割算法的一种改进

针对传统模糊C-均值聚类算法对含噪图像分割时未充分考虑空间信息的问题,提出一种改进的模糊C-均值聚类算法,将图像的局部和非局部两种空间信息引入到模糊C-均值聚类算法的目标函数中,以使两种空间信息在含噪图像分割中发挥互补作用。将改进算法应用于不同含噪图像的分割实验,结果表明图像像素的均方误差均比改进前有所降低。     

一种基于光照补偿和模糊聚类的图像分割方法

针对受到光照不均匀影响的图片在直接进行阈值分割造成的错分割问题,提出在分割前对图像进行光照补偿的预处理,从原图中分离出光照不均匀平面矩阵,从而降低光照不均匀对阈值分割造成的不利影响.在分割过程中采用模糊聚类算法,提高了图像分割的有效性.     

一种基于马尔科夫随机场的脑MR图像分割改进算法

高斯混合模型（GMM）易受噪声影响，马尔科夫随机场（MRF）模型能够很好地刻画空间特性。两者结合适用于对含有噪声的图片进行分割，但MRF模型用于图像分割时，容易出现过分割现象。针对这个问题，提出一种自适应权值系数的图像分割改进算法，从核磁共振成像（MRI）中较好地分割出脑脊液、灰质和白质组织。首先，使用K?means算法得到初始分割结果，通过期望最大化算法（EM）估计GMM参数，进而得到图像像素灰度的联合概率能量函数。然后，利用MRF邻域系统中心像素与邻域像素的灰度值、后验概率和欧式距离得到自适应的权值系数，使用MRF模型得到先验概率能量函数。最后，借助贝叶斯准则得到最终图像分割结果。实验结果表明，该算法具有较强的自适应性，能够较好地克服噪声对图像分割的影响织。与同类算法相比，该算法对含有噪声的脑部MRI图像具有较高的分割精度，可得到较好的图像分割结果。