基于自适应局部阈值的彩色图像分割

使用基于图论的最小生成树方法进行图像分割,能够获得全局的分割效果及良好的运行效率,但是图中边的数目太多,而且使用固定阈值合并的最小生成树不能适用于所有彩色图像。本文针对这一问题,结合分水岭方法,先将分水岭变换产生的初始分割区域转变成图论中的顶点和边,再用最小生成树合并,通过分析局部信息变化,得到自适应局部阈值。实验表明,基于自适应局部阈值的最小生成树分割效果比基于全局阈值最小生成树的分割效果要好。     

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。     

基于图模型的道路检测方法

为解决城市环境低速移动机器人的道路检测问题,提出一种基于图模型的道路检测方法.首先,将道路图像划分为子图,计算子图特征向量,生成图模型结点集.然后,提出相近半径概念,计算相近结点边权值,生成图模型边集.在此基础上,采用基于最小生成树的结点合并规则对图模型结点进行合并,实现道路图像分割.最后,通过设置取样窗口,提取道路结点,分割出道路区域.通过实验分析道路检测精度与子图尺寸及阈值参数间的关系,研究采用灰度特征进行道路检测的可行性.实验结果表明,该方法能有效检测出不同类型道路图像中的道路区域,适用于道路检测.     

应用最小生成树实现点云分割

点云分割是点云参数化、形状识别、编辑造型等领域的关键基础算法。提出一种基于最小生成树的点云模型分割算法,包括生成带状分割边界、区域增长、拆分带状分割边界以及生成最终区域4个步骤。算法采用Snake模型提取分割曲线并向两侧扩展形成带状分割边,利用最小生成树实现区域增长来提取区域内部点,最后拆分带状分割边界并与已有区域合并形成最终区域。实验结果表明,该算法能够有效避免过分割和欠分割,能够生成光顺分割边界,与Level Set分割算法相比具有较高的效率。     

基于图割与改进模糊C均值的图像分割

为提高图割算法对图像的分割效果,提出一种改进的模糊C均值聚类算法(FCMA)和图割分割算法相结合的图像分割方法。首先,用均值漂移算法将图像过分割成多个小区域(超像素),用得到的超像素代替像素点作为图的顶点,以相邻像素块间的关系为边构建图模型;然后,采用改进的模糊C均值(FCMA)算法对前景和背景的混合高斯模型分别进行聚类分析;最后,用最大流/最小割算法求取能量函数的全局最优解即得到图像的分割结果。实验结果表明,该方法在分割结果上具有较强的区域一致性及较为清晰、平滑的图像边缘,并且该方法对含有噪声的图像也能得到较好的分割结果。     

在Split—Merge框架下进行基于图的图像分割

Split-Merge算法是图像分割领域的经典算法,思路简洁、运算效率高,但因分裂位置和形状固定,导致出现方块效应和边界定位不准确等问题.现有的各种改进算法不能从根本上解决这些问题,为此本文将基于图的分割算法纳入到Split-Merge框架中来,提出了在Split-Merge框架下进行基于图的分割.新算法把传统的基于图割值的算法作为分裂阶段的处理手段,在合并阶段采用本文提出的一种与访问次序无关的合并算法.新算法既解决了Split-Merge算法中因分裂位置和形状固定而带来的各种问题,也有效地消除了在基于图的分割中常见的"过分割"现象,取得了满意的分割效果.     

一种基于图割理论的快速立体匹配算法

针对传统的立体匹配算法中存在的低纹理区域和遮挡区域匹配精度低、实时性不好等问题,提出了一种基于图割理论的立体匹配算法.把图像分割成色彩单一的不同区域;计算初始视差图,利用可靠点求取各分割区域的平面模板参数,对模板参数相同的相邻区域进行融合;构造全局能量函数,采用图割算法求取全局能量最小的视差最优分配.实验结果表明,该算法对低纹理区域和遮挡区域均有较好的匹配结果,能够满足高精度、高实时性的要求.     

基于视觉显著性的非监督图像分割

交互式的图像分割算法需要用户输入先验信息,从而增加了算法的时间复杂度和用户的负担。提出了基于视觉显著性的非监督图像分割算法。该算法首先通过均值漂移算法先对图像进行预处理,将图像过分割成互不重叠的小区域。这些区域采用区域邻接图表示,当两个区域相邻时对应的节点之间存在边。其次,通过计算各个区域的颜色相异性和纹理一致性,得到相邻区域之间的合并概率。再次,根据区域的颜色和空间位置信息,定义每一个区域的显著性指标,选择最大显著性指标对应的区域作为目标种子区域,图像边缘区域中显著性指标最小的区域作为背景种子区域。最后,基于最大相似性合并策略,对与种子区域相邻的且合并概率最大的区域进行合并。实验表明,所提算法 不需要先验信息,且可以得到较好的分割效果;与非监督图像分割算法相比,所提算法可以避免过分割。     

一种改进的基于图论的图像分割方法

由于传统基于图论的图像分割方法是基于像素级别的,随着像素的增多,其应用也受到了限制,因此,提出一种改进的图像分割方法。该图像分割方法利用Dijkstra算法,将图像的像素点聚集形成超像素;应用Kruskal算法,得到最小生成树,确定并删除最小生成树的不一致边,完成图像分割。实验结果表明,改进方法分割的区域内部特征具有较好的均匀性和一致性。     

基于Mumford-Shah理论的最小生成树图像分割方法

基于最小生成树的图像分割方法虽然具有较快的分割速度,然而这类方法的结果较为粗糙、冗杂.结合Mumford-Shah理论,提出了一种优化的方法.通过考虑图像中区域间的结合程度以及各区域的几何性质,计算区域间基于结合度的权值并将之加入到最小生成树图像分割方法的区域合并判断公式中,使相互结合较好的区域更易于合并.该方法能够在保留目标区域间较弱边缘的同时,很好地合并目标区域内部结合较好的区域,并得剑简洁平滑的轮廓.     

基于梯度修正和区域融合的分水岭分割算法

针对传统分水岭算法中存在的过分割现象,提出了一种基于梯度修正和层次区域融合的分水岭分割方法。该算法首先利用开闭双重建操作以及非线性变换对梯度图像进行修正;然后求取浮点活动图像并作为分水岭算法的输入;最后在区域灰度相似性准则的基础上,结合对比度和边界强度准则对分水岭变换结果进行小区域的合并,得到最终的分割结果。实验结果表明,该算法能有效地解决过分割问题,具有良好的鲁棒性和适应性。     

Multiresolution-based watersheds for efficient image segmentation

This paper presents an efficient method for image segmentation based on a multiresolution application of a wavelet transform and watershed segmentation algorithm. The procedure toward complete segmentation consists of four steps: pyramid representation, image segmentation, region merging and region projection. First, pyramid representation creates multiresolution images using a wavelet transform. Second, image segmentation segments the lowest-resolution image of the pyramid using a watershed segmentation algorithm. Third, region merging merges the segmented regions using the third-order moment values of the wavelet coefficients. Finally, the segmented low-resolution image with label is projected into a full-resolution image (original image) by inverse wavelet transform. Experimental results of the presented method can be applied to the segmentation of noise or degraded images as well as reduce over-segmentation. In addition, we applied our method to human face detection with accurate and closed boundaries.     

一种基于区域分级合并的彩色图像分割方法

在区域合并过程中,手工设置颜色相似性和边界距离的权重极大地影响了分割的精度和自动化.针对这一问题,提出了一种新的基于区域分级合并的彩色图像分割算法.该方法能够根据邻接区域的边界特点设置权重因子,从而自适应地融合区域的颜色相似性和边界距离.使用均值漂移算法对图像进行初始分割,将原图像分割为具有较好边界的同质区域;通过计算区域相似度对区域进行分级合并.多幅彩色图像的分割实验结果证明,所提算法优于传统的基于区域合并的方法.     

一种融合区域生长与图论的图像分割方法

该文提出一种融合区域生长与图论的图像分割方法,一般的基于区域的分割方法在区域生长完成之后需要进行区域的合并,以消除过分割现象。该文的方法在区域生长完成之后,用NormalizedCut方法在区域之间进行分割,产生最终所分割的图像。在方法上区域生长方法考虑的是图像的局部信息,NormalizedCut方法考虑的是图像的全局信息,该文的方法融合了两者的优点。该文的算法主要以灰度图像为研究对象,实验结果表明可以取得很好的分割效果。     

Morphological segmentation and classification of marble textures at macroscopical scale

This paper presents a methodology mainly based on mathematical morphology to segment and classify colour images of polished samples of marbles at the macroscopic scale. The distinct textural regions are segmented through a watershed-based procedure, and the over-segmentation problem is surpassed with the merging of adjacent regions according to criteria based on the analysis of alternative gradients obtained in grey and colour images. The classification of the elementary textural units in three classes (vein, background and transition) is performed with a morphological partitioning method of feature space. The evaluation and analyses of the methodology and alternatives presented are performed on a set of polished Portuguese marbles.     

磁共振颅脑图像的脑组织自动获取方法

提出了一种针对MRI磁共振图像通过两次分割实现颅脑图像脑组织自动获取的方法.通过基于Catt扩散模型的各项异性滤波,实现了在保持图像细节的同时有效地消除图像的噪声.然后通过改进的基于相似性区域合并的分水岭算法解决了过分割问题,实现了脑组织区域的初次分割.由于颅脑图像不同组织之间边缘模糊且自身容易受到噪声的影响,导致区域合并过程中可能会误将非脑组织作为脑组织合并,因此,采用水平集方法将初次分割获得的脑组织轮廓作为初始轮廓曲线,实现了脑组织的自动分割.实验结果验证了算法的可行性和实用性.     

基于改进的分水岭算法的路面裂缝检测

传统的分水岭算法在图像处理中具有保持微弱边缘信息良好的优点,但容易产生过分割问题。针对传统分水岭算法过分割的问题对分水岭合并算法进行了改进,结合沥青路面裂缝特点提出了梯度熵的概念,同时提出了自适应区域合并算法作为判断区域合并的准则,通过该方法在路面裂缝检测上的应用,实验结果表明,该方法与改进前分水岭算法相比,提取出的路面裂缝噪声少,细节保持得好,而且有效地解决了过分割问题。     

基于分水岭和重叠率衡量的多级彩色图像分割

由于分水岭方法进行图像分割时经常是在梯度图像上进行,并经常产生过分割的结果,因此为克服图像过分割问题和提高分割的准确性,提出了一种基于分水岭和重叠率衡量分层融合策略的彩色图像分割新算法——HWO。该算法首先将RGB颜色空间转化到Lab颜色空间,并根据a、b维来提取统计2维直方图,同时在直方图上运用分水岭分割方法,通过对峰进行填充来得到图像的初步分割结果;然后将与填充对应的分割区域样本与高斯分布结合起来,对图像进行高斯混合模型假设下的参数估计;最后对模型与模型间进行重叠率衡量及分层区域融合,以得到最终的图像分割结果。实验中,首先采用训练图像集对算法涉及的两个参数进行确定,然后对测试图像集的分割效果和分割时间性能进行评估,评估是以标准的人工分割图像库为基准的。实验结果表明,该算法可解决过分割问题,其评估所得分准率及分全率综合衡量系数为0.609,而人工分割综合衡量系数为0.79,同时新方法的分割时间仅为传统方法的1/3,分割速度有了较大提高。     

Interactive image segmentation by maximal similarity based region merging

Efficient and effective image segmentation is an important task in computer vision and object recognition. Since fully automatic image segmentation is usually very hard for natural images, interactive schemes with a few simple user inputs are good solutions. This paper presents a new region merging based interactive image segmentation method. The users only need to roughly indicate the location and region of the object and background by using strokes, which are called markers. A novel maximal-similarity based region merging mechanism is proposed to guide the merging process with the help of markers. A region R is merged with its adjacent region Q if Q has the highest similarity with Q among all Q's adjacent regions. The proposed method automatically merges the regions that are initially segmented by mean shift segmentation, and then effectively extracts the object contour by labeling all the non-marker regions as either background or object. The region merging process is adaptive to the image content and it does not need to set the similarity threshold in advance. Extensive experiments are performed and the results show that the proposed scheme can reliably extract the object contour from the complex background.     

基于颜色直方图和空间信息融合的图像分割算法

论文提出了一种基于颜色直方图和空间信息相结合的彩色图像分割算法。首先将图像转化为HSI模式,利用高斯滤波器对色度信息进行平滑后获得了合适的色度直方图。基于色度直方图对图像进行了分割,其次,将像素相似性和空间连通性相结合形成了初始分割区域。在此基础上,定义了区域距离函数,实现了图像区域合并操作。再者,从图像合并过程中信息损失和应保留的区域数量之间的关系出发,给出了合并终止规则。最后,针对所提算法进行了仿真研究。