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《图像分割算法研究与实现 开题报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、学士学位论文（设计）开题报告学生姓名所在院系物理与电子信息科学学院所在班级指导教师学生学号专业方向电子信息科学与技术开题时间2010.3.8导师职称论文题目图像分割算法的研究与实现文献综述：从上世纪70年代起,许多研究人员为图像分割问题付出了巨大的努力。现代图像处理技术已成功地应用于许多领域。例如,机动车号牌识别,交通路口(段)的电子警察,文字识别(OCR),指纹识别,等等。图像分割是图像识别和图像理解的基本前提,图像分割质量的好坏直接影响后续图像处理的效果,因此图像分割的作用是至关重要的。图像分割是指将一幅图像分解为若干互不交叠的有意义具有相同性质的区域。好的图像分割应具备
2、的特征:①分割出来的各区域对某种性质例如灰度,纹理而言具有相似性,区域内部是平整的且没有许多小孔;②相邻区域对分割所依据的性质有明显的差异;③区域边界是明确和规整的。大多数图像分割方法只是部分满足上述特征。如果加强分割区域的同性质约束,则分割区域很容易产生大量小孔和不规整边缘;若强调不同区域间性质差异的显著性,则易造成不同质区域的合并。具体处理时,不同的图像分割方法总是在各种约束条件之间寻找一种合理的折中[1]。图像分割是图像处理到图像分析的关键步骤,也是进一步图像理解的基础。所谓图像分割是指把图像分成各具特性的区域并提取出感兴趣目标的技术和过程。借助集合概念对图像分割可给出
3、如下比较正式的定义令集合R代表整个图像区域,对的分割可看作将R分成N个满足下列5个条件的非空子集（子区域）R1,…,RN;①R1UR2…URN=R;②对所有的i和j,有Ri∩Rj=ø(i≠j);③对i=1,2,⋯,N,有P(Ri)=TRUE;④对i≠j,有P(Ri∪Rj)=FALSE;⑤对i=1,2,⋯,N,Ri是连通区域。其中P(Ri)是对所有在集合Ri中元素的逻辑谓词，ø代表空集。在实际应用中,图像分割不仅要把一幅图像分成满足上面5个条件的各具特性的区域,而且需要把感兴趣目标区域提取出来。由于符合上述条件的分割计算十分复杂和困难,图像分割成为图像处理中一个经典的研究课题[
4、2]。图像分割方法根据分割方法的不同特点可分为:阈值分割、基于边缘的图像分割、基于区域的图像分割、基于模型的图像分割和基于人工智能的图像分割等[3]。阈值分割图像分割的经典方法是基于灰度阈值的分割方法，它通过设置阈值，把像素点按灰度级分若干类，从而实现图像分割。把一副图像转化为二值图像是阈值分割的最简单形式。阈值处理是一种区域分割技术，将灰度根据主观愿望分成两个或多个等间隔或不等间隔灰度区间，它主要是利用图像中要提取的目标物体和北京在灰度上的差异，选择一个合适的阈值，通过判断图像中的每一个像素点的特征属性是否满足阈值的要求来确定图像中该像素点术语目标区还是应该属于区域，从而产
5、生二值图像，它对物体和背景有较强对比景物的分割特别有用。它计算简单，而且总能用封闭而且连通的边界定义不交叠的区域。阈值值分割主要有两个步骤：1）确定正确分割的阈值;2）将所有像素的灰度级与阈值进行比较，以进行区域划分，达到目标与背景分离的目的。在这一过程中，正确确定阈值是关键，只要能确定一个合适的阐值就可完成图像的准确分割。阈值法简单、运算效率高，是图像分割中广泛采用的方法。阈值分割法的结果很大程度上依赖于对阈值的选取，因此该方法关键是如何选择合适的阈值[4]。常见阈值选取方法：1.双峰法双峰法的原理：是它假设图象是由前景和背景组成，在灰度直方图上前后二景都形成高峰，在双峰之
6、间的最低谷处就是图象的阈值所在。该方法的分割效果来看，当前后景对比较为强烈时，分割效果较好，否则基本无效。2.迭代法（最优方法）它基于逼近的思想，基本算法如下：（1）求出图像的最大灰度值和最小灰度值，分别记为Max和Min，令初始阈值为：根据阈值将图像分割为前景和背景，分别求出两者的平均灰度值和；（2）求出阈值；（3）如果；则所得即为阈值；否则转（2）迭代计算。迭代所得的阈值分割图象的效果良好，基于迭代的阈值能区分图象的前景和背景的主要区域所在，但是在图象的细微处还是没有很好的区分度，令人惊讶的是对某些特定图象，微小数据的变化会引起分割效果的巨大变化，两者的数据只是稍有变化，
7、分割效果反差极大，具体原因还有待进一步研究[5]。阈值分割法不仅可以极大地压缩数据量，而且也大大简化了分析和处理步骤，对于直方图呈明显双峰特性的图像，可得到很好的分割效果。阈值分割看似个简单的问题，在过去的四十年里受到国内外学者的广泛关注，产生了数以百计的阐值选取方法，但是遗憾的是，如同其他图像分割算法一样，没有一个现有方法对各种各样的图像都能得到令人满意的结果，甚至也没有一个理论指导我们选择特定方法处理特定图像。基于直方图的谷点搜索法阈值是通过分析图像的直方图来决定的。假设，一副图像只有物体和背景两部
