基于图论遥感图像分割算法研究

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1、摘要遥感图像分割就是从遥感图像屮分割岀感兴趣的区域（H标区域）。图像分割是图像处理领域中的一个经典问题也是一个难题。遥感图像处理技术作为人们获取信息的重要途径，有着十分广泛的应用，因此遥感图像的分割有着重要的意义。图像分割发展至今已有很多种算法，但基于图论的图像分割方法是近年来发展较快的一种新的图像分割方法，它是将图的分割理论运用到图像分割屮，口前基于图论的图像分割方法虽然还处在研究阶段，但已展显出较好的应用前景。基于图论的图像分割方法通常是将图像的像素点映射成图的顶点，构造一幅加权图來进行分割。由于加权图的顶点规模较大

2、，因此分割实时性较差。本文对图的分割理论进行了较为深入的研究，并应用到遥感图像分割中，目的是改善遥感图像分割的实时性。木文研究的主要的研究内容和研究成果要如下：1、阐述了图像分割和图的分割的研究背景，研究了图像分割和图的分割Z间的关系以及图像分割和图的分割评价标准，深入研究了图的基木理论以及图谱理论的图的分割原理。2、提出一种基于四义树与归一割的遥感图像分割方法。首先根据遥感图像的局部灰度信息，采用四叉树分割方法将图像分割成多个小块，然后将各个小块作为图的顶点来构造加权图，通过归一割算法完成小块的划分。由于采用区域代替像

3、素点作为图的顶点來构造加权图，因此有效地缩减了顶点的规模。实验结果表明，该方法可消除四叉树的过分割现象且分割实时性较好。3、提出一种基于边缘生长与图论的遥感图像分割方法。首先对遥感图像进行边缘检测，然后根据边缘生长的趋势对断裂的边缘进行生长直至形成完备的边缘，最后将边缘生长后形成的各个小区域作为图的顶点建立等周割模型求岀势函数，并用聚类方法对势函数进行聚类从而完成遥感图像的分割。对比实验表明该方法能有效的减少图的顶点的规模且采用聚类方法代替迭代二分的分割方法，进一步减少了算法的计算复杂度，提高了算法的实时性。4、提出一种

4、基于图论的交互式遥感图像分割方法。该方法主要分四个步骤，首先，用鼠标在遥感图像中目标物的边界选取一些像素点，按照像素点选取的顺序，以前后相邻的两个像索点为对角顶点所形成的矩形区域将目标物的边界区域分割成多个矩形小区域；其次，对每个小矩形区域建立等周割模型进行分割以得到口标物的边界；然后，判断每个矩形区域内的口标物边界是否包含手动选取的两个对角顶点，若不包含，则边界生长直至包含该对顶点；最后，由分割的结果的满意程度决定是否再重新分割。多幅遥感图像分割实验证明该方法在保证精度的情况下能冇效的减少计算量，实现了遥感图像的快速分

5、割。关键词：图割图像分割图谱四叉树边缘生长AbstractRemotesensingimagesegmentationistosegmentareasofinterestfromtheremotesensingimage・Imagesegmentationisoneoftheclassicproblemanddifficultareaofdigitalimageprocessing・Asanimportantwayforpeopletoobtaininformation,remotesensingimagingproce

6、ssinghasaverywiderangeofapplications.Consequently,remotesensingimagesegmentationhasimportantsignificance・Frompasttonow,manytypesofimagesegmentationalgorithmshavebeenproposed,butalgorithmsofimagesegmentationbasedongraphtheoryisdevelopedrapidlyinrecentyears,itisane

7、wimagesegmentationtechniques,whichusethegraphtheorytosegment,althoughattheresearchstage,buthasshowngoodapplicationprospects.Currently,algorithmsbasedongraphcuttakepixelsasvertexes,therefore,real-timeofsegmentationispoor.Inordertoimproveit,anin-depthresearchontheo

8、ryofgraphcuthasmadeinthispaperandsometheorieshavebeenappliedtoremotesensingimagesegmentation.Themainresearchcontentsandresearchresultsareoutlinedasfollows:Firs