基于二维最大相关准则的图像阈值分割

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1、第24卷第5期2005年10月红外与毫米波学报J・InfraredMillim.Waves文章编号"001-9014(2005)05-0397-04基于二维最大相关准则的图像阈值分割陈修桥，胡以华，黄友锐(电了•工程学院•安徽合肥230037)摘要：提出了基于二维最大相关准则的自动阈值图獵分割算法•该方法根据图像的二维直方图中目标和背景分布的相关量最大来选择園值，能够实现比传统最大相关准则更强的抗噪声能力•同时将遗传算法用于对二维最大相关准则阈值分割的优化•试验结果表明该算法可以实现块速、准确图像分割.关键词：图像处理；闽值

2、分割；最大相关准则；遗传算法中图分类号:TP391文献标识码：AIMAGETHRESHOLDINGSEGMENTATIONBASEDONTWO-DIMENSIONALMCCCHENXiu-Qiao,HUYi-Hua,HUANGYou-Rui(ElectronicEngineeringInstitute9Hefei230037,China)Abstract:Automaticimagethresholdingsegmentationbasedontwo-dimensionalMaximumCorrelationCriterio

3、n(MCC)wasproposed.Onthebaseoftwo-dimensionalhistogramtthismethodmaximizesthecorrelationsassociatedwiththedistribu・tionsofthebackgroundandobjectclassestoobtaintheoptimalthreshold,andithasgreaterresistancecapabilitytonoisethandimensionalMCC・Atthesametime.GeneticAlgor

4、ithms(GA)wasusedintheestablishmentoftheoptimalthresholdbasedonthetwo-dimensionalMCC・Theexperimentalresultsshowthattheproposedalgorithmachievesagoodsegmentationqualityandshortenthecomputationaltime・Keywords:imageprocessing；thresholdingsegmentation；maximumcorrelation

5、criterion(MCC)；geneticalgorithms(GA)收穗日期：2004-!0•30,修回日期：2OO5・06・31Receiveddate：2004-10・30.reviseddate：2005-06-3!基金项目：国防侦研项目(41101010506)作者简介:陈修桥(1976-).男•江苏新诉人•博上研究生•主耍从事图像处理、模式识别等研究工作・引言图像阈值分割法是利用像素的灰度值,通过提取阈值进行图像分割•常用的阈值分割方法有直方图阈值分割法、类间方差阈值分割法、二维最大爛值分割法、模糊阈值分割法、

6、共生矩阵阈值分割法等.现有的各种阈值法虽然是从不同的准则岀发选取最佳阈值，但大多需要在全灰度范围内进行搜索,存在着搜索空间大，耗时多的缺陷.寻找计算简单、自适应能力强的图像阈值自动选取方法也是阈值法研究的一个重要内容.遗传算法是一种通过模拟自然进化过程搜索最优解的方法，具有收敛速度快的优点•将阈值法结合遗传算法进行图像分割，住一定程度上克服了阈值法计算量大的缺陷，缩短了图像分割的时间•将阈值法结合遗传算法进行图像分割的文献很多，如结合二维最大爛的遗传算法图像分割、基于最大类间方差遗传算法的图像分割⑷等•本文提出基于二维直方图

7、的最大相关准则，并结合遗传算法实现图像阈值分割的快速计算.1基于二维最大相关准则的阑值选取1.1二维直方图基于一维直方图的图像阈值分割仅利用了点灰度信息，当图像的信噪比降低时，其分割效果并不理想.而二维宜方图不仅反映了点灰度信息，还反映了邻域空间相关信息•因此在图像信噪比较小时，利用基于二维直方图的最大相关准则进行图像阈值分割会优于一维扱大相关准则的图像分割.若图像有r级灰度值，设％为图像中点灰度为i及其相邻区域灰度均值为j的象素点数,卩心为点灰度-区域灰度均值对(i,j)发牛的概率红外与皐米波学报398图I图■的二维11方

8、图图2二维f［方图的XOY平面FigI2-DhistogramofimageFig2XOYplaneof2-DhistogramPQ=Hf莎(1)其中MxN为图像的大小，则二0,1•…丄-1｝就是该图像关于点灰度-区域灰度均值的二维直方图叮，如图1所示.图2为二维直方图的XOY灰度级坐标平