一种快速高分辨率遥感影像分割算法*

高分辨率遥感影像(如IKONOS 影像)海量数据、复杂细节的特点决定了高分辨率遥感影像分割的技术难点,提出了基于同质性梯度特征、分水岭算法和最小代价合并的快速分割方法。首先对于原始图像进行同质梯度计算得到同质梯度图像;其次利用一种高效的分水岭变换获得初始分割图像;最后给出一种改进的区域合并算法来优化初始分割区域。应用于IKONOS影像的实验证明与其他的分割算法相比,采用所提出的分割方法能快速、准确地获得高分辨率遥感图像的分割结果。     

结合巴氏系数和灰度共生矩阵的遥感影像分割

针对遥感影像纹理信息丰富的特点,以及传统分水岭变换用于遥感影像分割容易出现过分割的问题,提出了一种基于巴氏系数和灰度共生矩阵的区域合并方法改进分水岭算法的分割结果。首先,利用数学形态学的方法提取原始影像的梯度图像,并且从梯度图像中获取标记;其次,在标记的梯度图像上进行分水岭变换,得到初始分割图像;最后,利用所提出的结合巴氏系数和灰度共生矩阵的区域合并方法对过分割区域进行合并,得到最终分割结果。实验结果表明,该算法既能得到连通,封闭的分割轮廓,还能有效解决分水岭分割算法的过分割问题,得到了较为准确的分割结果。     

基于改进分水岭变换的矿石图像分割算法

为了准确测量传送带上的矿石尺寸,提出了一种局部自适应阈值化和改进的分水岭变换相结合的矿石图像分割算法.该算法利用基于积分图像的自适应阈值化算法提取矿石区域;对二值图像做距离变换与双边滤波处理,并应用提出的基于区域合并的分水岭变换算法对图像进行分割;将提取的矿石区域与分割结果进行合并,得到最终的分割结果.对现场采集的复杂的矿石图像进行仿真实验,实验结果表明,该算法分割准确、速度快、光照自适应强.     

一种改进的桥梁图像分水岭分割算法

针对传统分水岭分割方法存在的过分割问题,提出了一种改进的桥梁图像分水岭分割算法。该算法首先对桥梁裂缝图像进行高低帽形态学滤波,并运用多尺度梯度算子提取梯度图像,在分水岭变换之前使用自适应的标记提取方法对区域极小值进行标定,然后对初步分水岭分割的过分割区域使用改进fisher距离的区域合并算法进行合并,取散度作为停止度量。实验表明,该算法减少了分水岭算法的过分割现象,提高了桥梁图像分割的精确性,具有很好的鲁棒性和适应性。     

基于分水岭算法的MELK图像分割*

提出一种基于分水岭算法的MELK图像分割方法,以解决信息量较小的MELK图像分割问题。综合应用多种技术以避免分水岭算法的过分割问题。首先应用高斯低通滤波器对MELK图像进行增强;采用加权差分算子求取梯度图像;应用Ostu方法进行对梯度阈值化,并进行分水岭变换;最后,应用RAG区域合并方法完成MELK图像分割。实验结果表明,该分割方法能够有效地分割信息量较小的MELK图像。     

基于改进分水岭的棉花图像分割方法

针对棉花图像中存在阳光直射和阴影遮挡等因素而导致图像分割精度低、效果差的问题,提出一种改进分水岭的图像分割算法。该方法对原始图像进行各向异性扩散去噪预处理;利用鲁棒中值估计对形态学多尺度梯度图像进行硬阈值法梯度修正;对修正后的图像采用分水岭算法进行分割,对过分割的区域采用基于L*a*b*彩色空间的颜色相似度方案进行区域合并,从而将棉花提取出来。实验结果表明,提出的算法对阳光直射及阴影遮挡等干扰条件下的棉花图像分割能取得较好的效果。     

一种改进的分水岭算法在医学图像分割中的应用研究

分水岭算法在图像处理领域得到了广泛的应用,但单独使用分水岭进行图像分割会产生过分割现象,难以得到令人满意的结果。针对分水岭算法存在的过分割问题,提出一种改进的分水岭算法,能有效的抑制过分割现象。首先对输入图像进行平滑滤波处理并计算该图像的多尺度灰度梯度图像;然后提出基于多阈值分割的方法消除无效的梯度信息;再进行分水岭变换并对相似的区域进行合并。实验结果表明,提出的改进的分水岭算法能有效地处理过分割问题,比传统的分水岭算法得到的分割效果要好很多。     

基于运动信息与多尺度分水岭的视频目标分割

从视频序列中提取视频目标是基于内容编码中的一项关键技术。提出了将高阶统计运动检测和多尺度分水岭相结合的视频目标分割算法。该算法首先利用高阶统计运动检测算法检测出运动区域,通过后处理得到运动目标的初始模板。然后,用小波变换对视频图像进行多分辨率分解。在最低分辨率上应用分水岭算法分割得到具有精确边缘的分割区域,通过将区域融合后的区域逐步投影到高分辨率图像上并结合高分辨率图像上的分水岭算法逐步提取出具有精确边缘的区域。最后,将运动目标的初始模板和多尺度分水岭分割得到的区域结合起来提取出具有精确边缘的视频对象。实验结果表明该算法能有效地分割和提取出视频序列中的视频对象。     

结合Ostu阈值法的最小生成树图像分割算法

基于最小生成树的图像分割算法是一种全局最优的算法，然而会出现图像细节的处理不甚理想的问题，即分割结果出现不同程度的过分割和欠分割的现象。针对这一现象，根据图像全局和区域间的最大类间方差（Ostu），将Ostu阈值法与最小生成树（MST）算法相结合，提出了一种基于MST的Ostu阈值法图像分割准则。该图像分割算法是一种MST的优化方法，将区域合并判决条件取决于相互合并的两个区域的Ostu阈值，又考虑到较小的区域包含在较大的目标区域中或者背景区域中，再次使用Ostu阈值进行区域合并。该方法通过实验证明，可以有效地减弱图像的过分割与欠分割比例，减少了误分割率。     

活立木图像分割算法研究

为了更好地避免图像过分割的缺陷,提高机器识别的准确度,提出一种基于分水岭算法的活立木图像分割算法。通过分析分水岭算法在实际分割中存在缺陷的原因,使用前处理与后处理相结合的方法克服过分割的缺陷。使用形态学重建技术进行图像前处理;使用分水岭算法对图像进行分割,并且利用标记对象法对图像进行标记;利用目标对象的色彩信息进行区域合并以及去除多余水坝,最终得到分割图像。针对10幅活立木图像,通过与人工分割的方法进行比较,所提出的基于分水岭算法的活立木图像分割算法能够有效地提取活立木的目标区域,分割的正确率达到88.42%。     

结合纹理去除的遥感图像分割

针对包含复杂纹理信息的遥感图像难以进行精准图像分割的问题,提出了一种结合纹理去除的遥感图像分割方法。首先,改进了相对全变差纹理去除方法,通过引入新的范数约束使相对全变差纹理去除方法可以在去除纹理信息的同时凸显图像中的主要结构,达到辅助分割的效果;然后,使用均值漂移算法对经过纹理去除的遥感图像进行无监督聚类,达到分割的目的;最后,提出的遥感图像分割算法在不同遥感图像上进行了测试。实验结果表明,在高分辨遥感图像的分割上,所提算法可以分割出遥感图像中的主要目标,和直接分割或者结合其他纹理去除方法相比取得了更好的分割结果。所提出的分割算法可以降低纹理信息对图像分割的影响,提高遥感图像分割的精度。     

基于不变矩的高分辨率遥感图像建筑物提取方法

为了有效地对图像进行特征提取, 利用不变矩算法对IKONOS和WorldView两种高分辨率遥感图像的城市建筑物地区进行提取。首先将图像数据经过Canny边缘检测和标记分水岭分割, 然后在此基础上分别利用胡氏不变矩和仿射不变矩对图像进行特征提取; 最后通过实验结果的评价可以证明在建筑物的特征提取上, 仿射不变矩比胡氏不变矩的提取效果更加显著, 进而也证明了利用不变矩算法对高分辨率遥感图像建筑物特征提取这一方法是可行且有效的。     

一种改进的标记分水岭遥感图像分割方法

图像分割是图像分析和模式识别需要解决的首要问题和基本问题,也是图像处理的经典难题。分水岭变换则是一种适用于图像分割的强有力的形态学工具,然而其不足之处在于它的过分割结果。提出一种基于ISODATA聚类和标记分水岭的分割方案,该方案首先通过中值滤波来消除部分噪声;然后用ISODATA方法进行聚类,获得更明显的特征差异;接着采用Sobel算子进行梯度重建,得到具有边缘信息的简化图像;在此基础上再进行基于标记的分水岭变换。实验结果表明,该方法分割精度达到80%以上,能够较好地抑制过分割。     

无监督纹理遥感图像分形分割仿真

针对无监督纹理遥感图像分形分割时,仅利用光谱信息,没有充分利用遥感图像中的纹理信息造成过分割或是欠分割的问题,提出结合光谱信息和纹理信息的无监督遥感图像分形分割方法。方法首先借助于双边滤波算法建立双边滤波模型,对无监督遥感图像进行平滑处理,利用边缘检测算子获取无监督遥感图像的纹理梯度和光谱梯度,保留遥感图像的纹理信息。将图像纹理梯度和光谱梯度的内积范数作为K-means算法的距离测度,针对K-means算法易陷入局部寻优问题,将遗传算法与K-means算法相结合实现全局寻优,完成无监督纹理遥感图像分形分割。通过在高分辨率遥感图像上的分割对比实验,证明上述方法能充分利用遥感图像的光谱和纹理信息,分割效果良好。     

Segmentation of High Spatial Resolution Remotely Sensed Data Using Watershed with Self-adaptive Parameterization

Segmentation of high spatial resolution remotely sensed image is the important foundation of Object\|Based Image Analysis(OBIA), most of the image segmentation algorithms involve the problem of parameter setting. Self\|adaptive Parameterization is one of the key factors that affect the efficiency and effectiveness of remote sensing image segmentation. Considering that traditional watershed segmentation algorithm is susceptible to noise and the segmentation scale parameter is difficult to be self\|adaptively chosen,this paper propose a scale self\|adaptive method in watershed segmentation. After median filtering in primary image, this paper uses spatial statistical method to realize the self\|adaptive setting of watershed segmentation parameters, and then segments the high spatial resolution remote sensing image. This study uses IKONOS and Quickbird multispectral images as experimental data to testify the validity of the method proposed by this paper. The homogeneity within the segmentation parcels and the heterogeneity between thesegmentation parcels are used to build up a synthetic evaluation model to quantitatively evaluate the segmentation results by the proposed method by comparing with different parameter sequences segmentation results. The comparison result show that the proposed method perform well in high spatial resolution image segmentation. As result, the method proposed in this paper not only improves the accuracy of image segmentation to a certain extent, but also raises the automation of the segmentation parameter selection, which provides a new way for image segmentation and the research of parameterization in the future.     

阈值标记的分水岭彩色图像分割

目的 针对传统分水岭算法中产生的过分割问题,提出一种基于阈值标记的分水岭彩色图像分割算法。方法 该方法将分水岭算法直接应用到原始梯度图像上而不是简化之后的图像,这样做的目的是可以保护边缘信息不受损失;利用不同尺寸结构元求取彩色图像形态学梯度,解决了关于保护边缘和图像简化之间的矛盾。同时算法设计一种阈值自动选取与标记提取方法,从梯度的低频成分中提取与物体相关的局部极小值,用这些极小值构成的二值图像强制标定原始梯度图像,在修改后的梯度上进行分水岭分割。结果 在仿真实验中,利用本文算法针对不同RGB彩色图像进行分割,获得准确、连续封闭的分割边界,与其他同类方法相比,得到符合人类视觉的最小分割区域数,同时在运行效率上也有很大提高。结论 该方法可以自适应提取标记而不需要先验知识,有效解决了分水岭算法的过分割问题,相对于传统的算法,提高了分割性能,有较好的适用性和鲁棒性,可将其应用于机器视觉、生物医学以及高光谱遥感图像分割领域。     

基于模糊形态学梯度的高分辨率遥感影像分割方法*

针对高分辨率遥感影像提出一种有效的分割方法。首先采用分块方式计算图像复杂度,根据不同的复杂度,使用相应参数的均值偏移算法对图像进行颜色量化,图像越复杂,量化级数越多;在量化结果的基础上构建多形状结构元素,然后使用该结构元素对图像提取模糊形态学梯度,并使用浸没式分水岭变换得到分割结果;最后,使用改进的合并代价函数进行小区域合并而获得最终结果。对QuickBird多光谱影像进行分割实验,结果证明了该方法的有效性。     

全色遥感图像中城区的快速模糊分割算法

提出一种全色遥感图像中城区的快速模糊分割算法。该算法基于模糊集理论,根据贝叶斯准则建立相应的隶属函数,并分析选取城区在全色图像中有效的特征,逐步实现城区的分割。实验以SPOT-5全色图像为例,并对模糊训练的可靠性进行分析,最后与区域增长法和多尺度几何信息分割算法进行比较。实验表明,该算法简单准确快速,能够为一些重要的应用提供有效支持。     

基于分水岭变换的多尺度遥感图像分割算法

分水岭变换是一种适用于图像分割的强有力的形态工具，能够自动生成一系列封闭分割区域。分水岭变换的不足之处在于它的过分割结果。为了克服分水岭变换固有的过度分割现象，利用非线性滤波和改进的快速区域合并算法优化分水岭变换得出的初始分割结果，并针对高分辨遥感图像所体现出来的地物的多种信息特征，结合多种特征进行了区域合并。实验结果与MeanShift算法得到的结果进行了比较，证明该算法不仅能充分利用高分辨率遥感图像中地物的信息特征获得良好的分割效果，而且大大减少了计算时间。     

一种两阶段区域生长的遥感图像分割算法

提高图像分割算法的精度与速度对遥感影像的解译工作具有重要意义。提出了一种基于区域生长的遥感图像分割算法,包括的两个步骤分别是局部最优合并和全局最优合并。第一步注重提高图像分割的速度,在其具体实现中引入了一个局部最优合并的阈值,以减少错误的合并;第二步侧重提高图像分割的精度,在其实现过程中利用了一种高级数据结构红黑树来提高搜索最优合并区域的速度。最后,利用模拟的遥感影像和Orbview\|3高分辨率影像开展了图像分割实验。利用一种监督的图像分割精度评价方法,定量评价了该方法的性能。实验结果表明:该方法在分割精度和分割速度方面都取得了令人满意的效果。