三维最大Renyi熵的灰度图像阈值分割算法

针对现阶段的阈值分割算法(如最小误差法、Otsu法、Renyi熵法等)在灰度、邻域均值或中值构成的二维或三维直方图上进行分割而造成的误分和低抗噪性等问题,提出了一种基于灰度、邻域均值和邻域加权中值三维直方图的最大Renyi熵阈值分割算法。相比目前多种阈值分割算法,新加入的邻域加权中值既能很好地过滤噪声,又能保留一定的图像边缘细节。经过对多幅图像的实验表明,该方法无论在精度上还是抗噪性上都有明显提升。     

基于二维最小Tsallis交叉熵和遗传算法的快速图像分割

针对二维Otsu分割方法在求取最佳阈值时假设部分区域近似为0,降低了分割精度,以及采用的shannon熵因为具有广延性而忽略了两个分割子系统之间的相互作用的问题,提出一种基于二维最小Tsallis交叉熵和微粒群寻优的快速图像分割.利用灰度-梯度直方图并聚类得到有用区域,以具有非广延性的二维最小Tsallis交叉熵为优化函数,采用遗传算法得到最优的二维阈值.实验表明该算法对噪声图像具有良好的分割效果和较强的实时处理能力.     

利用二维熵自动确定图像分割的阈值

阈值法是图像分割的一种重要方法,在图像处理与目标识别中广为应用.因此,如何确定阈值是图像分割的关键.建立二维直方图并借助二维熵可以自动确定图像分割的阈值.传统方法产生二维直方图时,选择4邻域中心灰度值和邻域像素的灰度均值.事实上,水平或垂直方向上的灰度变化不能完全地反映邻域像素的整体特性.提出构造二维直方图的新方法,新方法选择3×3邻域中心灰度值和4邻域以外的4个像素的灰度均值.应用新方法和传统方法进行对比实验,分割结果可以看出新方法的有效性.     

蚁群算法在二维Otsu图像分割中的应用

提出了一种基于蚁群算法和二维Otsu的图像分割方法,利用蚁群算法快速寻优的特点,求出二维Otsu图像分割的阈值分割点,对图像进行分割。根据源图像和邻域平滑后图像的灰度,以及灰度频数进行聚类。通过灰度直方图的峰值点设置精确的初始聚类中心,解决了蚁群算法运算次数多、计算量大的问题;针对具体应用,对聚类半径、信息激素和启发引导函数进行了修正。实验表明该算法速度快、划分特性好、抗噪声能力强,可以准确地分割出目标。     

蚁群算法在二维Otsu图像分割中的应用

提出了一种基于蚁群算法和二维Otsu的图像分割方法,利用蚁群算法快速寻优的特点,求出二维Otsu图像分割的阈值分割点,对图像进行分割。根据源图像和邻域平滑后图像的灰度,以及灰度频数进行聚类。通过灰度直方图的峰值点设置精确的初始聚类中心,解决了蚁群算法运算次数多、计算量大的问题;针对具体应用,对聚类半径、信息激素和启发引导函数进行了修正。实验表明该算法速度快、划分特性好、抗噪声能力强,可以准确地分割出目标。     

基于二维属性直方图和遗传算法的图像阈值化

给出了二维属性直方图的概念,在此基础上提出了一种基于二维属性直方图和遗传算法的图像自动阈值化方法.该方法对二维阈值进行编码,根据二维属性直方图的Otsu算法确定适应度函数,通过遗传计算确定最佳分割阈值.将该方法用于一种海底小目标图像阈值化,经过240次适应度函数的计算即可得到最佳分割阈值.结果表明,该方法适用于直方图不是理想双峰形状的图像,比基于二维属性直方图的Otsu算法速度更快.     

基于Otsu准则的红外图像快速分割算法

为实现红外图像快速目标检测,提出了一种基于Otsu准则的红外图像快速分割算法.首先运用模糊算法调整全局滤波的权值进行预处理,利用像素点的二维信息直接建立阈值直线的截距直方图;然后根据Otsu准则求解最佳截距阈值,使用该阈值直接对含二维信息的图像进行分割;最后通过自适应参数的形态学操作提升图像质量.实验结果表明,与二维直分法和Otsu直线阈值法相比,本文算法分割精度较好,具有噪声抑制能力,占用较少内存空间,对多目标图像具有较好的分割效果.     

一种新的灰度图像阈值分割方法

假设灰度直方图服从正态分布且二个子分布的方差相等 ,基于条件分布的最大相关原则等价于Otsu阈值分割方法。本文在灰度直方图服从泊松分布的假设下 ,运用条件分布的最大相关原则提出了一种新的图象分割方法。对四幅图片进行分割处理的实验结果表明 :在有些场合新方法的分割结果优于Otsu方法     

基于二维直方图的中智模糊聚类分割方法

加入邻域像素均值,对中智模糊聚类分割算法加以改进,以提高其抗噪性能。将各像素与其邻域像素均值相结合,形成二元数组,统计其出现的频次,由此构造二维直方图。通过对此二维直方图进行中智模糊聚类,实现图像分割。对标准灰度图像添加椒盐噪声和高斯噪声,用以验证改进算法的性能。视觉效果及分割图像的峰值信噪比均显示,改进算法相比原中智模糊聚类分割法具有更好的抗噪能力和分割效果。     

基于改进的二维Otsu法及PSO的火灾图像分割

针对传统的二维灰度直方图区域划分误差大和运算速度慢等问题,提出一种基于二维直方图和粒子群优化的阈值分割算法,即改进的二维最大类间方差法的粒子群优化算法.利用该算法在二维灰度空间上自适应搜索最优阈值,根据最优阈值对图像进行分割.选取森林火灾火焰图像,对其进行图像分割仿真实验.实验结果表明,该算法的分割效果较好,具有很好的抗噪性能,可有效提高运算速度,且实时性较好.     

基于文化算法和二维Otsu方法的快速图像分割

针对二维Otsu方法计算量大的缺点,提出一种采用文化算法和二维Otsu法相结合的快速图像分割法.该方法利用文化算法的全局寻优能力,对图像的二维最大类间方差进行优化,通过文化算法的种群空间和信念空间的相互协作来获取二维Otsu的最佳二维阈值向量.实验结果表明,该方法具有良好的抗噪声性能,能得到较好的分割效果,缩短了寻找最佳二维阈值向量的时间,提高了二维Otsu方法的运算效率.     

改进的最小交叉Tsallis熵的小目标声呐图像分割

利用一维属性直方图改进交叉Tsallis熵,在此基础上提出了一种基于一维属性直方图的对称最小交叉Tsallis熵水下小目标声呐图像分割方法。该方法的主要步骤是:①抑制水下小目标声呐图像的散斑噪声;②根据图像像素的灰度值和该像素邻域的灰度平均值的大小建立属性集,在属性集上建立与该属性集约束对应的一维属性直方图;③根据一维属性直方图的对称交叉最小Tsallis熵法确定灰度二值化阈值;④对二值化后的图像去除孤立区。实验结果表明:该方法适用于直方图为复杂非双峰形状的水下小目标声呐图像,而且与现有的属性直方图上的一维最大熵阈值化法比较,具有更强的抗噪能力。     

二阶广义概率的二维Otsu阈值分割

针对传统二维Otsu阈值法分割结果不够准确和普适性较差等问题,提出了一种基于二阶广义概率的二维Otsu快速图像分割方法。首先用改进的邻域模板构建二维直方图并将其对应的二元概率分布进行修改得到二阶广义概率以便提高分割性能;然后对二维直方图主对角线上的目标和背景两区域的Otsu公式中对应量准确取值,使阈值选取更准确,并通过调整广义概率的参数来提高算法的通用性;最后对二维直方图进行分析得到Otsu计算特性,利用此特性导出新型、快速的递推算法来降低计算复杂度。实验结果表明:与当前二维Otsu法相比,本文提出的方法不仅分割更准确和通用性更强,而且占用的存储空间和运行时间都更少。     

Otsu阈值分割法特点及其应用分析

Otsu方法是应用最广泛的阈值分割法之一,对直方图呈双模或者多模分布的图像分割效果好,直方图呈单模分布的分割效果差。针对这个结果,从Otsu分割法理论出发,分析其分割阈值的特点,证明得出:Otsu单阈值分割时最佳阈值为该阈值分割出的两类灰度均值的平均,Otsu多阈值分割时的多个最佳阈值是这些阈值分割出的多类中相邻两类灰度均值的平均。单阈值Otsu法用于表面缺陷检测图像分割时将大部分背景错分为目标,对此,提出了一种改进的Otsu阈值分割。实验结果表明,改进的算法分割效果优于传统算法,在比较准确分割目标的同时有效减少背景的误分割。     

基于改进萤火虫算法的多阈值微生物图像分割

针对微生物显微图像噪声干扰大、灰度分布不均匀、单幅图像中包含多个形态丰富的微生物,难以快速准确提取目标满足实际应用要求问题,提出一种基于改进萤火虫算法的多阈值分割方法。首先,通过统计图像灰度直方图峰值,自动获取最佳多阈值数目m;其次,引用二维熵阈值分割原理,将二维熵单阈值扩展到多阈值,并设计基于对数熵的多阈值目标代价函数;最后,针对原始萤火虫智能优化算法容易过早陷入局部最优解且萤火虫个体之间缺乏协同,导致算法效率低下问题,提出基于萤火虫初始化过程优化以及变量参数(步长量化因子α和相对吸引力参数β_(ij))调整的改进萤火虫算法,从而实现快速、准确寻找到多个最佳阈值。并将该算法与一维熵、二维熵、Otsu、粒子群多阈值分割以及原始萤火虫多阈值分割等分割算法作比较。实验结果表明,本文改进算法在微生物分割的准确性与时效性上有明显提高,为后续自动识别奠定良好基础。     

基于二维特征和Fisher准则函数车牌图像分割

以车牌图像的灰度和邻域均值构成二维特征,此二维特征的直方图具有如下的特点：车牌图像中的字符目标区域与背景区域集中在二维特征直方图中的对角线附近。可方便的运用Fisher准则函数在二维特征直方图的对角线找到最佳分割点。实验表明,相对于直接在二维灰度直方图上进行向量分割的方法,不仅能降低误判率,还可将二维问题转化为一维问题,可大大减少可计算量。     

谷点强调阈值分割法研究综述

Otsu法是图像阈值分割中的经典方法之一。Otsu法在图像直方图具有双峰或近似双峰时,分割效果良好,但该方法对具有小目标特征的缺陷图像的分割效果较差。为了克服Otsu法的这一不足,Ng将直方图的谷点信息引入Otsu法的目标函数中,提出了谷点强调法。之后,很多学者在谷点强调法的基础上,提出了新的表述。谷点强调法对于图像阈值分割尤为重要,因此,对谷点强调法以及相关改进进行综述,为后续研究和应用提供参考。     

一种基于矢量阈值的自适应图像分割方法

针对灰度图像,提出一种基于空间特征矢量的图像分割方法,分割前首先对边缘进行增强处理,并构建以像素的灰度、梯度、像素邻域均值为特征的三维特征空间.将图像像素点引入对应于空间特征点.通过计算像素特征矢量与特征矢量阈值的差矢量,求出矢量差与特征矢量阈值的夹角,比较夹角与动态分割参数的关系,以判定像素所在区域(目标或背景).实验表明,该方法能较快的实现图像分割,分割的效果也较好.     

双集合FCM和改进Otsu算法的灰度图像阈值分割

针对FCM算法和Otsu算法的不足,根据灰度图像的特点,提出了基于双集合FCM和改进Otsu算法的阈值分割算法,该算法从两个方面对FCM算法和Otsu算法进行改进．第一、采用双集合的方法,减小FCM算法和Otsu算法的时间复杂度;第二、适当移动分割阈值提高Otsu算法的分割效果．从数学分析和实验可知,文中算法的时间花费和分割效果均优于FCM算法和Otsu算法．     

基于边缘灰度的二值化阈值确定方法

图像二值化阈值的选取是数字图像预处理的关键技术之一.同时,使用阈值对图像进行分割也是一种常见的区域分割技术.在详细分析图像二值化原理及当前技术的前提下,综合考虑图像的各种实际情况,提出了基于边缘灰度确定图像二值化阈值的新方法.实验表明,根据这种方法确定的阈值对图像进行二值化处理,不仅可有效地解决图像灰度随地物特征变化的图像处理问题,同时对噪声图像也有很强的鲁棒性并可较好地保留图像的边缘特征.