基于空间相似特征的图像分割算法研究

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1、基于空间相似特征的图像分割算法研究作者姓名羿龙学校导师姓名、职称田小林副教授领域电子与通信工程企业导师姓名、职称唐磊高工申请学位类别工程硕士提交学位论文日期2014年12月学校代码10701学号1202121340分类TN82号TP391密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于空间相似特征的图像分割算法研究作者姓名：羿龙领域：电子与通信工程学位类别：工程硕士学校导师姓名、职称：田小林副教授企业导师姓名、职称：唐磊高工提交日期：2014年12月ResearchonImageSegmentationBasedo

2、nSpatialandSimilarityFeatureAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectronicsandCommunicationEngineeringByYiLongSupervisor:TianXiaolinTangLeiDecember2014西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交

3、的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权

4、单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要图像分割是将图像分割成多个具有相同或相似特征且不相互重叠的区域，其目的是为了提取感兴趣的区域。图像分割在图像分析中具有重要的意义，是从图像理解到图像分析的关键步骤。这种技术广泛的应用于医学图像处理、

5、模式识别和计算机视觉等领域。然而，随着电子成像设备的不断更新换代，获取图像的像素规模变得越来越大，图像的类型亦日益趋于多样化，由于图像不可知的复杂性和固有的特殊性，这样给图像分割的质量和速度带来了新的挑战，从而引起了研究者们高度的关注。人们在图像分割方面已经做了大量的工作，已经取得了不少的研究成果，但是为了更好的满足现代社会对于图像的更高要求，在图像分割方面，我们仍然需要大量的研究去探索符合时代的新的理论和方法。本文主要研究SAR图像分割与自然图像分割，主要内容包括以下三个方面：1.提出了一种基于空间相关特

6、征的超像素SAR图像分割方法。该算法利用每个超像素的邻域超像素和相似超像素，从而产生空间位置加权因子和相似特征加权因子，并把它们应用于传统的FCM聚类算法，用于改善传统FCM聚类算法中由于没有考虑空间位置信息从而导致分割效果不够理想的缺陷，此算法应用于SAR图像分割和自然图像分割，都得到了比较理想的分割效果。2.提出了一种基于全局相似的谱聚类图像分割方法。该算法致力于构建充分表达图像信息的相似性矩阵。在相似性矩阵中不仅构建了像素和像素、像素和超像素之间的相似性，而且引进了超像素与像素之间的相似性，且使用高斯

7、模型的方式来表达它们之间的相似性。建立后的相似矩阵经过处理，应用于现有的谱聚类模型，改善了对于图像的处理效果。3.提出了一种基于超像素编码的谱聚类图像分割算法。该算法首先构建多层无向加权图，使得相似性矩阵的建立不仅考虑到了图像层间和层内的关系，而且能够减少对于一个区域中包含多个物体的表达错误。利用对超像素图像的编码来表达超像素与超像素之间的相似关系，这样构建的相似性矩阵有利于修正分割边缘不够鲁棒的情况，取得了较为理想的分割效果。本论文工作得到了陕西省自然科学基础研究计划项目(2014JM8301)与中央高校

8、基本科研业务费的资助。关键词：图像分割，超像素，FCM，谱聚类，相似性矩阵论文类型：应用基础技术I西安电子科技大学硕士学位论文IIABSTRACTABSTRACTImagesegmentationisusedtodividetheimageintoapluralityofregionshavingthesameorsimilarcharacteristicsbutdoesnotoverlapeachother,a