基于局部方差的多分辨率图像分割方法

针对复杂图像分割问题,提出了一种基于图像局部方差的多分辨率图像分割方法。该方法首先引入了一种像素映射的多分辨率模型,此模型通过计算父子关系距离来确定父结点与子结点的链接,实现映射;在此基础上,从图像局部方差对图像分辨率的依赖性入手,分别研究图像中目标区域与背景在不同分辨率下局部方差的变化规律,利用此规律通过计算不同分辨率下图像区域的局部方差的差值,来放大目标与背景之间的差异,在将其平滑之后选用最大类间方差法(Ostu法)进行图像分割,最后利用图像多分辨率模型下像素之间的精确映射关系来得到对应于原始图像大小的分割结果。实验结果显示此方法具有良好的分割效果。     

基于文化算法的C-V水平集图像分割

针对基于梯度变化的水平集图像分割对噪声敏感、不能很好地保持图像中的边缘信息、分割结果依赖初始参数、取得最优解时不能及时结束等问题,提出了一种基于文化算法的水平集图像分割算法,将文化算法应用到C-V(Chan-Vese)水平集模型之中,实现了水平集模型图像分割参数的自动选取,通过信度空间的形势知识和规范知识不断优化指导种群进化,并通过判定图像熵适应度值的变化适时终止分割过程。实验结果表明,本文方法能够准确分割出医学图像的病变区域,在抗噪声性能和分割效率方面明显优于常规方法。     

基于邻域加权模糊C均值的遥感影像分割

遥感影像分割是遥感影像识别和理解的前提和基础,遥感影像分割的结果直接决定着后续像分析和理解的质量。针对经典模糊C均值(Fuzzy C-Means,FCM)聚类算法分割图像时存在的不足,即该算法只考虑图像中像素自身的灰度值信息而没有考虑其邻域内的像素空间信息从而对噪声比较敏感,提出了一种邻域加权FCM(Neighboring Weighted FCM,NW-FCM)的遥感影像分割算法,该算法中邻域窗口内各系数(权)的值是根据图像自身的特性而自适应确定的。通过分割合成图像和实际的高分辨率遥感影像的实验结果表明,相对于其他几种方法,所提的方法取得了更好的分割效果。     

Fuzzy c-means clustering based on spatial neighborhood information for image segmentation

Fuzzy c-means (FCM) algorithm is one of the most popular methods for image segmentation.However,the standard FCM algorithm is sensitive to noise because of not taking into account the spatial information in the image.An improved FCM algorithm is proposed to improve the antinoise performance of FCM algorithm.The new algorithm is formulated by incorporating the spatial neighborhood information into the membership function for clustering.The distribution statistics of the neighborhood pixels and the prior probability are used to form a new membership function.It is not only effective to remove the noise spots but also can reduce the misclassified pixels.Experimental results indicate that the proposed algorithm is more accurate and robust to noise than the standard FCM algorithm.     

图像混合噪声的模糊加权均值滤波算法仿真

针对图像混合噪声提出了一种新型的模糊加权均值滤波算法。该算法以象素的灰度差为基础,通过构建T-S模糊模型来自适应地计算反映各象素噪声污染程度的加权系数,然后通过加权平均算法得出最终结果,因此,该算法能够有效地抑制噪声象素对其邻域象素的影响,极大地改善了滤波效果。基于Matlab的多组仿真实验结果表明,该算法具有很好的普遍性和自适应性,能够比较有效地保护细节信息,对混合噪声有很好的抑制能力。     

SAR image target segmentation based on entropy maximization and morphology

Entropy maximization thresholding is a simple, effective image segmentation method. The relation between the histogram entropy and the gray level of an image is analyzed. An approach, which speeds the computation of optimal threshold based on entropy maximization, is proposed. The suggested method has been applied to the synthetic aperture radar (SAR) image targets segmentation. Mathematical morphology works well in reducing the residual noise.     

复杂背景下运动目标分割算法研究

综合运动目标的边缘信息和运动信息,提出一种复杂背景下运动目标的分割算法。在计算光流场时采用各向异性的平滑约束,从而实现了对图像光流场的自适应计算。利用Canny算子检测出的不封闭边缘作为初始信息,根据光流场的连续特性进行边缘生长后可获得对目标的初始分割。对初始分割结果进行边界跟踪,通过保留具有最长边界长度的团块,去掉背景中的杂散噪声,就可获得清楚的分割图。实验证明,该方法能对复杂背景下的运动目标进行准确的分割。     

基于自适应分割与偏移场估计的活动轮廓模型

针对传统活动轮廓模型无法快速、准确、强鲁棒性地分割灰度不均匀图像的问题,提出了偏移场估计与图像分割相结合的新型混合活动轮廓模型。首先,通过对图像进行模糊聚类分析,提出带有模糊隶属度函数的新型偏移场估计模型,提高了模型对图像灰度信息的估计与提取能力。其次,利用图像信息熵构造了自适应尺度算子(adaptive scaling operator, ASO),改善了模型的分割效率及对初始轮廓和噪声的鲁棒性。最后,通过将偏移场估计模型和ASO融入到能量泛函中,提出新型混合活动轮廓模型。实验结果表明,该模型不但对初始轮廓和不同种类噪声具有较强的鲁棒性,而且对不同程度的灰度不均匀图像具有较高的分割准确度与分割效率。     

一种基于SVR的SAR图像自适应滤波算法

针对合成孔径雷达（synthetic aperture radar, SAR）图像相干斑噪声抑制问题,提出了一种基于支持向量回归（support vector regression, SVR）分析的空间域自适应滤波方法。将SAR图像看做连续二维函数,利用SVR方法对其进行逼近。基于图像的逼近结果描述像素关联性,并基于关联性破坏程度对噪声进行类型分析,对不同类型的噪声采取确定性的抑制算法。为了保证精度,选择小波核函数构建支持向量回归机。实验结果表明了该方法的有效性和对经典方法的改进。     

基于噪声边界检测的规则函数脉冲噪声滤波器

针对随机值脉冲噪声,提出了噪声边界检测的规则函数滤波方法。该方法由噪声检测器与图像滤波器两部分构成。在噪声检测部分,由像素二阶差对各个子窗口像素进行像素边界值检测,进而对所有子窗口边界值进行全局统计确定图像噪声像素边界,并利用同类像素个数对噪声边界内的像素进行纠正以降低错检率。针对噪声像素,利用图像规则函数和噪声像素限制条件来构造规则函数滤波器。将所提出的方法应用于噪声像素检测与滤波,并与其他算法对比,实验结果表明,该方法能够同时保证低漏检率和错检率;在滤波方面,该方法所得到的修复图像具有更高的峰值信噪比和视觉效果。     

基于子波变换的纹理图像分割

本文针对纹理图像的特点,提出了基于主能量通道子波变换的纹理图像多级分割方法。该方法以最大能量为线索,建立起由细到粗的多分辨率子波分解金字塔,分割按照其逆过程,即由粗到细,每个分辨率上分割特征的优化选择、分割方案—模糊Ｃ聚类的确定,都有利于纹理图像的分割,最后由低向高传递分割结果,从而得到较精细的分割图像。     

图像分割的改进稀疏子空间聚类方法

提出一种基于改进稀疏子空间聚类的图像分割方法。首先将图像进行过分割得到一些均匀区域称为超像素,并提取超像素的颜色直方图作为其特征;然后建立特征数据的改进稀疏子空间表示并由此构造图相似度矩阵,最后利用谱聚类算法得到超像素的聚类结果并作为图像分割结果。实验结果表明,本文提出的改进稀疏子空间聚类方法具有良好的聚类性能,对噪声具有一定的鲁棒性;用于自然图像能够得到更好的分割效果。     

光电成像制导中地面运动目标检测与跟踪

地面运动目标的自动检测与跟踪是对地精确打击光电成像制导中的核心任务。针对地面运动目标自动检测问题,提出了由粗到精的迭代全局运动补偿算法以补偿动平台引起的背景图像像素位移,基于变化能量测度的独立运动目标检测算法以及基于三帧序列图像的运动目标定位算法。针对地面运动目标跟踪问题,提出了融合运动特征和灰度直方图特征的粒子滤波器目标跟踪算法,实现可靠、稳定跟踪地面运动目标。利用实际航拍视频进行算法验证实验,比较了基于傅里叶-梅林变换 (Fourier-Mellin transform, FMT)、Kanade-Lucas-Tomasi (KLT) 特征跟踪、Harris角点和迭代全局运动补偿算法,验证了基于变化能量测度的独立运动目标检测算法和融合多特征的粒子滤波器跟踪算法的有效性。     

基于图切割的快速运动分割方法

基于图切割的图像分割是近几年发展的一项新技术,但随着图像大小及空间维数的增加,图切割的运算量成为负担。针对运动分割提出了一种快速图切割方法,利用运动分割的特点将差分图像中不变的背景映射为一点或几点,然后参与网络图的构造和图切割的求解,以减少图切割运算量。通过实验将这种快速方法应用于2D图切割和3D图切割,对图像序列的运动目标分别进行了自动分割。实验结果表明,这种快速图切割方法不仅大大地降低了存储消耗,提高了运算速度,而且也获得了良好的分割结果。结果证明这种方法在运动目标的分割中是行之有效的。     

Restoration of space-variant blurred image based on motion-blurred target segmentation

In imaging on moving target,it is easy to get spacevariant blurred image.In order to recover the image and gain recognizable target,an approach to recover the space-variant blurred image is presented based on image segmentation.Because of motion blur's convolution process,the pixels of observed image's target and background will be displaced and piled up to produce two superposition regions.As a result,the neighboring pixels in the superposition regions will have similar grey level change.According to the pixel's motion-blur character,the target's blurred edge of superposition region could be detected.Canny operator can be recurred to detect the target edge which parallels the motion blur direction.Then in the segmentation process,the whole target image which has the character of integral convolution between motion blur and real target image can be obtained.At last,the target image is restored by deconvolution algorithms with adding zeros.The restoration result indicates that the approach can effectively solve the kind of problem of space-variant motion blurred image restoration.     

基于边缘和颜色的视频文本图像分割方法

视频中的文本如果直接送入OCR软件,识别率较低,因为文本往往叠加在复杂背景中,所以需要先将文本从背景中分割出来。背景像素可能具有和文本像素相似的颜色,并且由于解压缩的影响,文本像素颜色分布可能具有渐变性,给分割带来一定的困难。针对这些问题,提出一种基于文本边缘和颜色特征的文本分割方法,该方法首先利用文本边缘的高频特性沿文本轮廓对图像的颜色分布进行采样;其次使用K-均值空间聚类方法从采样点集合得到图像分割的种子点和分割半径,从而分割文本图像得到不同的分割结果;最后,利用文本笔画的连通域特征挑选出正确的分割结果。实验表明,该方法较好的解决了视频文本和背景的分离问题,分割结果具有较高的OCR识别率。     

一种基于标记阈值的分水岭分割新算法

为了克服分水岭算法的过分割问题,提出了一种新的带标记(marker)的分水岭分割算法。该方法首先根据邻接像素的连通性提取原始图像梯度的局部极小值点,然后采用最大熵阈值法去除由噪声及图像细节纹理所产生的伪极小值点,将修改后得到的极小值点强制作为标记,并在原始梯度图像上应用带标记的分水岭算法。该方法的优点是可以自适应地提取标记而不需要先验知识,克服了标记提取的困难。实验结果表明,该算法能有效地减少分水岭的过分割现象。     

一种改进的二维直方图的图像阈值分割方法

图像分割是图像处理的重要部分。它是图像描述和图像识别等更深层次图像处理的基础步骤之一。对基于传统的二维灰度直方图的阈值分割方法作了分析,针对其区域划分的缺陷和运算速度慢的缺点,改进了传统的二维直方图,并在此基础上提出了一种新的根据最大类间方差原则的阈值图像分割方法,并进行了仿真实验。实验的结果表明,所提出的改进方法是有效的,该算法的分割效果较好,运算速度也得到了提高。     

一种基于区域填充的C-V模型图像分割方法

传统的C-V模型对于包含有多灰度级对象或子对象的图像难以实现准确分割.为解决这一问题,提出了一种基于区域填充的C-V模型图像分割方法,通过对象域或背景域的填充,将主对象转变为背景,从而弱对象或子对象成为主对象,再通过C-V模型实现分割.数值实验表明,该方法能够将弱对象有效分割,而且对于复杂对象的分割较C-V模型更为准确.     

基于混合Wishart分布MRF分割的极化SAR图像海岸线检测

针对基于Wishart分布马尔可夫场(Markov random field, MRF)海陆分割存在海面和陆地整体区域无法使用单一Wishart分布描述的问题,提出了一种基于混合Wishart分布的极化合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)图像海岸线检测方法。该方法首先对极化SAR总功率边缘能量采用两区域Ostu阈值分割得到初始海陆分割结果,然后采用混合Wishart分布描述陆地和海面区域,通过基于混合Wishart分布MRF两区域分割迭代计算实现海陆精确分割。最后对经过水域合并处理的海陆分割结果进行边界跟踪实现海岸线检测。分别使用了RADARSAT2中国海南陵水地区和新加坡部分地区极化SAR数据进行实验,实验结果证明提出方法比基于Wishart分布MRF分割方法更加精确和鲁棒。