基于图论的图像分割方法及其局限性研究

本文研究基于图论的图像分割方法及其局限性。以图论为工具研究图像分割问题的成果已有不少报道,对其局限性的研究将有利于将概率网络的研究成果应用于图像分割及其它图像问题,这其间图论方法既是桥梁,也是一个广阔的应用领域,它在图像分割问题和概率论的传统方法之间重新建立了一个充满可能的研究空间。     

应用模糊逻辑图像分割方法的分析与研究

将模糊逻辑中隶属度函数的概念应用到图像分割中,改变现有分割方法中由一个分割阈值决定一个像元属于哪个类别的问题,而由在一定范围内的隶属度函数值来决定像元的类别,这种方法称为模糊逻辑图像分割方法(FLIS)。通过对真实航空影像的图像分割实验,同时将实验结果与现有方法作了对比,结果表明FLIS方法具有明显的优势。     

利用PLSA技术进行图像分割

引用概率潜语义分析（PLSA）技术作了航空影像图像分割的尝试,介绍了PLSA图像分割的原理方法和分割的具体算法。通过三幅航空影像分割实验,并与生物地理学图像分割（BBOIS）方法和基于吸引子算法的结果作了对比,结果表明,本文方法具有一定的优越性,是一个很有潜力的图像分割方法。     

基于水平集的曲线演化在图像分割中的应用

图像分割是图像处理中的一项基础工作,一般有基于边界和基于区域的分割方法。随着水平集理论的提出,主动轮廓模型尤其是C-V模型,在图像分割中的应用得到迅速发展。多相C-V模型,融合形状先验、纹理等信息的模型也被提出并得到较好的应用。将C-V模型应用于图像分割中,对合成图像和真实图像的分割实验,以及与其他分割方法的对比实验证明了该模型在图像分割中的有效性。     

中智逻辑图像分割方法的研究与分析

提出了利用中智逻辑进行图像分割的新方法,对中智集中的三要素"真"、"不确定性"、"假"提出了实用的数学模型。三幅航空影像的分割实验结果证明,本文提出的数学模型正确,新分割方法有效。?     

面向地学应用的遥感影像分割评价

影像分割是面向地理对象影像分析(GEOBIA)中的一个关键环节。分割评价有助于为影像选择合适的分割方法和最佳分割尺度。本文提出一种以遥感地学应用面向的对象为依据的分割方法分类及评价体系。首先将影像分割方法分为面向局部特征监测的典型目标识别和面向全局特征监测的面向GEOBIA的分割方法两组,进而针对这两组分割方法提出了两套分割评价测度指标及相应的综合评价方法。在面向典型目标识别的分割方法评价中,使用区域内部非均质度、区域间灰度对比度、区域间散度对比度、边界点梯度和单位像素运行时间作为评价测度,并针对由于评价测度间的相关性而无法直接确定各测度权重分配的问题,提出利用熵权法为各个评价测度分配权重以获得综合评价结果的分割评价方法,该评价方法可用于选择合适的分割方法。用于面向GOEBIA的分割方法中使用分割区域内均质性和区域间异质性作为评价测度,这种评价方法适用于选择最优分割尺度参数。本文通过定量试验论证了这两种评价方法的有效性,试验结果表明其在遥感应用中具有实际意义。最后本文分析了影像分割评价方法的不足及未来的发展方向。     

基于粒子群优化算法的最大类间方差多阈值图像分割

最大类间方差法是图像分割中一种常用的阈值分割方法,对于单阈值分割具有显著的效果,但是对于多阈值分割,计算复杂度大、耗时较多。本文将粒子群优化算法与最大类间方差法结合,提出了一种新的图像分割方法,该方法利用粒子群优化算法的寻优高效性,并由灰度图像的最大类间方差值作为适应值,搜索最优分割阈值,实现图像的多阈值分割。实验结果显示,新方法大大缩短了寻找最优阈值的时间,降低了运算复杂度,提高了图像分割速度,说明基于粒子群优化算法的图像分割算法是可行的、有效的。     

一种新的SAR图像局部统计活动轮廓模型及算法

近年来变分水平集方法在图像分割中得到了广泛应用,但此类方法的能量泛函是非凸的,易陷入局部极小值解。本文基于AA(Aubert-Aujol)去噪模型和变分水平集方法,提出一个局部统计活动轮廓模型,通过凸松弛技术将提出的分割模型转换成全局优化模型,再加入一个迫近算子项,将提出的模型转化为ROF去噪模型,最后采用快速去噪算法,得到一个全局最优的快速分割算法。此算法不涉及差分或微分方程,只需要简单的差分运算,提高了数值运算速度。对实测SAR图像进行分割实验,结果表明,本文提出的全局分割模型不但能够快速、有效地分割SAR图像,取得全局最小值,而且可以更准确地得到图像分割边缘。     

反向技术在化学反应优化图像分割中的应用

在化学反应优化图像分割中,提出采用"反向数"、"原数"择优叠代的措施,可以得到仅使用"反向数"叠代更高的图像分割精度。通过航空影像的实验表明这项措施是可行的、有效的。     

SAR图像不同油膜特征的最佳分割方法选择

SAR图像溢油分割是SAR溢油监测中一个重要环节。文中选取4种不同形状、尺寸和对比度的SAR油膜数据,分别采用双峰阈值分割法、最大熵分割法、区域生长法、分水岭算法、图割法、水平集方法等6种方法进行溢油信息提取,探讨适合于不同油膜特征的最佳提取方法。结合现有尺度分割标准,提出一种SAR图像溢油信息评价指数——有效分割指数(Effective Segmentation Index,ESI),对不同分割方法得到的溢油提取结果进行定量评价,得出了不同特征油膜所适合的最佳分割方法。     

联合NSCT与多重分形的高噪声侧扫声呐图像分割

针对现有分割算法对高噪声侧扫声呐图像分割准确率低的问题,提出了一种综合利用NSCT(non-subsampled contourlet transform)分解图像、局部标准差和均值组合增强图像和多重分形判断图像奇异性的侧扫声呐图像分割方法。首先,借助NSCT分解图像,获得滤除高频噪声且保留轮廓信息的低频图像和一系列高频方向子带图像。然后,基于侧扫声呐图像中目标及其阴影伴随出现的特点,计算低频图像的局部标准差与均值的组合特征,获得分别突显目标及其阴影的特征图,使用多重分形分割方法分割特征图,获得低频图像分割结果;利用图像差分和非极大值抑制方法分割高频方向子带图像,获得高频分割结果;融合高低频分割结果获得目标及其阴影的精细边缘。最后通过试验验证了本文方法的有效性。     

一种基于GMM和Graph Cuts的图像分割方法

图像分割是图像处理中的基础问题。研究利用GMM构造T链的可行性,并探索一种可以兼顾精度与速度的确定GMM中K值的方法,结合GMM和Graph Cuts理论完成了对不同图像的分割实验。实验表明,文中的分割方法准确、有效。     

连续局部阈值分割的阴影检测方法

遥感图像中通常存在大量的阴影,阴影会对图像分割、目标识别造成一定的影响,阴影检测是阴影去除的基础。针对传统Tsai算法准确度上不足,提出了一种改进方法。首先,采用chuang所提出的方法定制了新的比例图,通过对定制比例图进行全局阈值分割将输入图像分为候选阴影点与非阴影点;再对大致阴影图中的每一个候选阴影区进行迭代分割处理来从候选阴影点中挑选出真正的阴影点;剩下的每一个候选阴影点进行fine-shadow判断处理。实验证明,改进算法可以提高阴影检测的准确性。     

基于局域同质性梯度的遥感图像分割方法及其评价

提出了一种针对多波段遥感图像的快速分割方法.该方法首先对遥感图像进行量化,然后提取局域同质性梯度图像,进而利用快速分水岭变换进行初始分割,最后利用改进的区域合并方法获得最终的分割结果.利用Quickbird图像进行了相关的实验,并在像素数量误差准则的指导下进行了分割评价,结果表明所提出的方法是一种有效的遥感图像分割方法,在分割速度和精度等方面优于多分辨率分割方法.     

基于Delaunay三角网表达的图像分割

由于图像的复杂性和模糊性进一步增强,传统的图像分割算法已经无法满足其对分割精度的要求。为了进一步提高图像分割的精度,本文提出了一种结合SIFT特征提取与Delaunay三角网表达的图像分割方法,该方法可以有效削弱噪声对图像分割结果的影响,与传统去噪滤波相比,平滑过程中模糊图像边缘的程度比较低,同时,运用超像素思想,将传统基于像素单元的分割方法运用到超像素上,对被三角网划分的子区域进行聚类,最后得出分割结果。与传统算法相比,本文算法在分割精度方面有显著提高。     

生物地理学优化(BBO)在图像分割中的应用

引用生物地理学优化的思想解决了图像分割的问题,该方法简称BBOIS。它采用图像像元的分形维、能量和灰度特征进行图像的初始分割,将一幅图像划分为3幅二值图像,作为初始分割图像("住地"),经像元的迁出、迁入的交换实现初始分割图像的优化。在优化过程中,还引用反向学习技术(OBL)提高分割图像的质量。3幅航空影像(100像元×100像元)的实验表明,BBOIS算法有一定的优越性,是有一定潜力的分割方法。     

多主体框架下基于FCM的彩色遥感图像分割

为解决大尺度高分辨率遥感图像的数据量大及局部非均匀问题,提出一种在多主体系统（MAS）框架下基于模糊C均值（FCM）的彩色遥感图像分割方法。首先利用规则划分技术将图像域划分为若干个子块,每个分割主体控制一个子块;然后在MAS框架下,分割主体通过FCM算法实现对应子块的初始分割,将初始结果与全局模型协作,确定其区域正确类别数和标号统一;最后通过协调主体协调各分割主体及其邻域分割主体的聚类中心,从而消除遥感图像的局部非均匀性,以实现彩色遥感图像分割。利用提出算法和FCM算法分别对真实彩色遥感图像和合成图像进行了分割试验,并对其分割结果进行定性、定量评价,其结果说明了提出方法的可行性和有效性。     

流域分割方法在遥感图像中的应用研究

将流域分割方法用于遥感图像的处理过程,实现地物目标的精确分割。对普通流域分割方法、基于标记的流域分割方法和基于小波变换的流域分割方法等3种方法进行比较分析。结果表明,经过基于小波变换的流域分割方法处理后的遥感图像分割边缘精度更高,过分割现象少,是一种有效的遥感图像分割方法。     

基于阈值分割的LIDAR建筑物提取

在介绍常用的阈值分割方法的基础上,详述了基于阈值分割的LIDAR建筑物提取方法,对不同阈值分割方法的优越性与实用性进行分析。研究结果表明,阈值法是一种最简单最基本的图像分割方法。全局阈值能快速有效地分割噪声小、比较均匀的图像,动态阈值和c均值模糊阈值分割对不均匀图像能进行较好的分割,其中c均值模糊阈值分割法最佳。     

基于边缘的多光谱遥感图像分割方法

从Marr视觉计算理论和Tobler地学第一定律出发,提出了基于边缘的多光谱遥感图像分割方法.在基于边缘的多光谱遥感图像分割方法中,由边缘检测、边缘综合、边缘生长、区域标号等环节组成.该遥感图像分割方法在可视化开发平台Delphi中予以编程实现.将之应用于日本熊本市（Kumamoto）的Quickbird多光谱遥感图像中,并与多种遥感分割算法进行了比较：（1）从多光谱遥感图像各波段亮度信息利用的程度上看,提出的遥感图像分割方法能充分利用多波段亮度信息;（2）从遥感图像分割结果上看,由于分别对不同的波段进行边缘检测,并在此基础上进行边缘综合、边缘生长,遥感图像中的细节特征得到了充分体现,遥感图像分割效果更理想;（3）从计算复杂度和计算效率上看,基于边缘的多光谱遥感图像分割法较其他分割方法有一定的优势.