基于子块的区域生长的彩色图像分割算法

提出了一种基于图像子块的区域生长算法,应用于彩色图像分割。首先将图像划分成多个不重叠子块,然后利用从CIE L*a*b*颜色空间中提取出的每个子块的颜色和纹理特征,先进行子块内颜色聚类,达到子块分类的目的,再根据生长准则进行基于分类子块的区域生长,实现对自然彩色图像的分割。实验结果证明了算法的有效性,分割结果符合人的主观感知。     

基于蚁群和自适应滤波的模糊聚类图像分割

为了改进模糊C均值聚类(FCM)算法对初始聚类中心敏感、抗噪性能较差、运算量大的问题,提出一种新的基于蚁群和自适应滤波的模糊聚类图像分割方法(ACOAFCM).首先,该方法利用改进的蚁群算法确定初始聚类中心,作为FCM初始参数,克服FCM算法对初始聚类中心的敏感;其次,采用自适应中值滤波抑制图像噪声干扰,增强算法的鲁棒性;最后,用直方图特征空间优化FCM目标函数,对图像进行分割,减少运算量.实验结果表明,该方法克服了FCM算法对初始聚类中心的依赖,抗噪能力强,收敛速度快,分割精度高.     

基于L*a*b*彩色空间和局域动态阈值的药用植物叶片图像分割

叶片图像分割是自动化分类的先决步骤。提出一种基于L*a*b*彩色空间和局域动态阈值的叶片图像分割方法。该方法首先把叶片的RGB图像转换为L*a*b*图像;然后针对b*通道图像,估算出目标叶片所在的局部矩形范围;在此范围内,统计获得像素值分布直方图;最后利用最大类间方差阈值分割法,先算出局部矩形范围内的阈值继而进行全图的分割。实验结果表明:该方法对已采集的叶片图像,包括颜色偏暗的叶片的图像,均具有良好的分割效果。由于锁定目标叶片所处的局部矩形范围,找到了适应于目标叶片分割的阈值,从而更好地实现了南天竺等叶片图像的分割。此外,分割过程不包含数学形态学的开闭运算,使得叶片边缘的细节得以完整保留。     

结合纹理特征改进的GBIS图像分割方法

针对GBIS(efficient graph-based image segmentation)方法在分割含有较丰富纹理信息的图像时, 分割效果不理想的问题, 在L*a*b*彩色空间下, 结合图像的纹理特征, 提出了一种改进GBIS图像分割方法, 记为IGBIS(improved efficient graph-based image segmentation)。该方法首先将图像由RGB空间转换到L*a*b*颜色空间; 接着, 结合L*a*b*彩色空间, 对GBIS方法中的权值函数作了改进, 引入了一个常数s, 用于控制相邻像素之间颜色的差异程度; 然后, 用熵的方法来获取L*a*b*彩色图像的纹理特征; 最后, 结合图像的纹理信息, 改变了GBIS方法中的区域合并条件, 得到最终的分割结果。实验证明, 与原算法相比, 该方法在分割精度与分割质量上有了很大程度的提高。IGBIS有效地抑制了彩色图像在分割中存在的过分割现象, 并适合于含有丰富纹理的彩色图像。     

基于H分量旋转的荔枝图像分割算法

自然场景下荔枝图像分割,因果实与背景之间的颜色特征以及本身的形状特性的差异,表面会出现亮度不均匀,对分割造成非常大的影响。为了减少亮度不均匀给荔枝图像分割带来的影响,选择HSV彩色空间中色调H分量,并对H分量进行旋转作为图像分割的特征;通过模糊聚类算法和马氏空间约束条件来进行图像分割,利用形态学滤波消除分割后的随机噪声,并对分割区域标记,利用图像标记来恢复分割区域的原始图像。结果表明,该算法能很好地解决亮度不均匀造成的影响,对成熟荔枝分割的正确率达到了90.4%。     

FCM与马氏空间约束条件下的快速图像分割技术研究*

提出了一种FCM与马氏空间约束的快速图像分割技术.在FCM图像分割算法的基础上,引入了Markov 随机场用以描述图像分割中的空间约束信息,并通过多级级联的方式获得最后的图像分割结果.这样既克服了传统模糊C均值聚类算法只考虑图像中的数值特征信息,忽略像素间的空间约束关系的缺点,又最大限度地保证了分割算法计算的简单有效性.实验证明,与其他模糊C均值聚类算法相比,本文方法有更好的可靠性与有效性.     

基于自适应蚁群的FCM聚类优化算法研究

模糊C均值聚类算法在算法初始化时需要人为设定聚类类别数、随机初始化聚类中心,致使该算法容易陷入局部最优值.为解决此类问题,在蚁群算法中引入信息素更新机制,使其输出的聚类中心更具全局优化的特征和较强鲁棒性的特点;用蚁群算法得到的聚类中心来初始化FCM算法的聚类中心,解决了FCM算法对初始聚类中心敏感的问题;使用结合熵信息与数据几何结构的聚类有效性评价方法对FCM算法和优化FCM算法进行评价,评价结果表明优化的FCM算法性能更优.在仿真实验中,利用提出的优化算法和FCM算法对自然图像、纹理图像和SAR图像进行分割实验,从图像分割的准确性和算法的实时性做对比实验,验证了优化算法的有效性.     

基于小波分解和模糊聚类的图像分割方法

传统的FCM图像聚类法由于需要大量先验知识和聚类速度的原因,大大限制其在图像分割领域的应用.提出一种基于小波分解和模糊聚类相结合的图像分割算法,首先对图像进行小波变换,对于L空间得到的灰度图像利用小波多尺度分解的性质得到特征图像,利用此特征图像的一维灰度信息采用模糊C均值聚类(FCM)算法,并自动确定FCM算法聚类数和聚类中心从而完成聚类的无监督化,实现对经小波分解后的特征图像的高效快速分割.     

利用空间信息的核模糊C均值聚类算法

模糊聚类,特别是模糊C均值聚类算法（FCM）广泛地运用到图像的分割中。但是传统的算法未对数据对特征进行优化,亦未考虑图像的空间信息,对噪声图像分割不理想。在FCM目标函数中引入核函数,用内核引导距离代替传统的欧式距离,同时考虑到邻近象素的影响,增加了空间约束项,提出了利用空间信息的核FCM算法。通过对模拟图和仿真脑部MR图像的分割实验证明,该算法可以有效的分割含有噪声图像。     

水果采摘机器人视觉系统与机械手研究进展

水果采摘机器人对实现水果装备自动化智能化具有重要意义。对近年国内外水果采摘机器人领域关键技术研究工作进行总结,根据水果采摘机器人的重要组成结构与关键技术,对水果采摘机器人视觉系统的关键技术：传统基于水果特征的图像分割方法如阈值法、边缘检测法、基于颜色特征的聚类算法与基于区域的图像分割算法,基于深度学习的目标识别算法以及目标果实的定位等进行分析和对比;总结了水果采摘机器人机械臂与末端执行器的技术发展现状,指出水果采摘机器人存在的问题;对未来水果采摘机器人的发展趋势及方向进行了展望,可为水果采摘机器人相关研究提供参考。     

基于模糊C均值聚类的多分量彩色图像分割算法

以模糊C均值(FCM)聚类理论为基础,选用符合人眼视觉特性的HSI颜色空间,提出了一种新的多分量彩色图像分割算法。该算法首先结合数据分布特点确定出H分量与I分量的初始聚类中心;然后利用FCM聚类技术对H分量、I分量进行分类处理,以得到不同分量的像素点隶属度;最后,将所得到的不同分量像素点隶属度组织成2维特征,并以此进行模糊聚类图像分割。实验结果表明,该算法可有效提高图像分割效果,其分割结果优于传统FCM聚类图像分割方案。     

自适应快速FCM彩色图像分割研究

模糊C均值聚类算法（FCM）广泛用于彩色图像分割,但该算法存在需要预先指定聚类数目、计算量大、耗时长且易陷入局部最优等缺点。提出一种自适应快速模糊C均值彩色图像分割方法,该方法首先运用蚁群算法,自动获取初始聚类中心和聚类数目,然后使用基于梯度的分水岭算法对原始彩色图像进行预分割,得到一系列由色彩特征空间具有一致性的点构成的子集,最后对这些子集的中心进行模糊聚类。实验结果表明：由于子集数量远小于原始图像像素数目,使聚类样本数量显著减少,大大提高了聚类速度,同时在聚类中以特征距离代替欧式距离,增强了算法的鲁棒性。     

HSI颜色模型下基于空间信息的FCM算法

针对提花毛皮样片的花型识别技术,在HSI颜色模型下提出了一种基于空间信息的FCM图像分割算法。算法在HSI颜色模型下获得FCM算法的初始聚类中心,并采用了基于空间信息的模糊C均值聚类方法对图像进行分割。经C++编程验证,算法能有效去除花型图像中的噪声,获得较理想的花型识别结果。     

Color image segmentation using feedforward neural networks with FCM

This paper proposes a hybrid technique for color image segmentation. First an input image is converted to the image of CIE L*a*b* color space. The color features “a” and “b” of CIE L*a*b* are then fed into fuzzy C-means (FCM) clustering which is an unsupervised method. The labels obtained from the clustering method FCM are used as a target of the supervised feed forward neural network. The network is trained by the Levenberg-Marquardt back-propagation algorithm, and evaluates its performance using mean square error and regression analysis. The main issues of clustering methods are determining the number of clusters and cluster validity measures. This paper presents a method namely co-occurrence matrix based algorithm for finding the number of clusters and silhouette index values that are used for cluster validation. The proposed method is tested on various color images obtained from the Berkeley database. The segmentation results from the proposed method are validated and the classification accuracy is evaluated by the parameters sensitivity, specificity, and accuracy.     

空间模糊C均值聚类的神经切片图像分割方法

周围神经切片显微图像具有背景复杂、区域不连续和光照不均匀等特点,应用经典的图像分割算法难以取得有效的分割结果。通过结合初始隶属度概率函数和空间距离来设计空间函数而得到的SFCM聚类算法,并提出SFCM彩色图像分割方法。把图像从RGB颜色空间转换到HIS颜色空间。采用聚类有效性分析指标在直方图快速FCM算法中为HSI各分量确定分类数目和获取SFCM初始化参数。对HIS各分量分别进行SFCM聚类,合并各分量并转换回RGB彩色空间以显示结果。实验结果表明,与标准FCM聚类分割算法相比,新方法能更有效地分割区域不连续的神经切片显微图像。     

种子区域生长技术在彩色图像分割中的应用

提出一种基于种子区域生长(Seeded Region Growing,SRG)技术的彩色图像分割方法.该算法利用L*a*b*颜色空间的象素与其邻域的颜色差异及相对欧式距离自动选择种子;应用SRG技术由已知的种子生长出初始分割区域;根据融合了颜色空间和邻接关系的区域距离对初始区域进行分级合并.算法克服了传统区域生长方法不能自动选择种子且容易导致过分割的局限性.将新的分割方法应用到彩色图像,并得到与视觉判断相一致的有意义的分割结果.实验结果显示了所提出的方法对于不同自然彩色图像分割的有效性与适应性.     

一种基于主色外观图的彩色图像分割算法

在对三维传统的颜色直方图(CCH)作出了一系列改进的基础上,提出了一种基于主色外观图(DCG)的新的彩色图像分割方法.首先根据改进后的颜色直方图确立彩色图像的近似主色成分,然后再利用CIE-1976色差公式分别计算出其每个像素与主色之间的距离,并据此建立相应图像的颜色距离直方图(CDH),它精确地反映了图像像素与参考色之间的色彩相似度.为了证实CDH在彩色图像分割中的效用性,又通过进一步地扩展得到了CDH集,或可称为主色外观图.实验结果表明,就精确性、鲁棒性和计算的复杂度而言,基于DCG的分割方法能够得到比传统阈值法和聚类法更好的分割效果.     

基于对比度信息的彩色图像分割

该文提出了一种基于对比度信息的彩色图像分割算法。文中不用一般的导矢信息而用对比度信息对彩色图像进行边缘提取。为了符合人的视觉特性,使用了CIEL*a*b*彩色空间,并用色差ΔEab作为彩色对比度的测量方法。该文提出的彩色图像分割方法合理、可靠,仿真结果表明了该方法的优越性。     

一种基于数学形态学及融合技术的彩色图像分割方法

提出了一种新的彩色图像分割方法,该方法首先利用数学形态学在3个2维彩色子空间进行图像分割,然后将这些分割结果融合在一起得到最终图像的分割。对于RGB彩色图像,3个子空间分别取为RG、RB和GB。而2维直方图则可看作3维直方图在这3个子空间的投影,对这3个2维直方图分别实施形态学中的watershed分割算法,最后通过区域分裂与合并的方法融合这3个2维空间的图像分割结果,获得最终的图像分割。在计算彩色距离时,使用了CIE（L’a’b’）彩色空间。该方法比直接在3维空间的分割方法既快又节约内存,而且分割效果好。