一种基于图像上下文信息的无监督彩色图像分割算法

《一种基于图像上下文信息的无监督彩色图像分割算法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第卷第期模式识别与人工智能·年月邑艺一种基于图像上下文信息的无监督彩色图像分割算法‘郭雷侯一民伦向敏,西北工业大学自动化学院西安。。中国科学院西安光学精密机械研究所空间光学技术研究室西安。。摘要提出一种基于图像上下文信息的彩色图像无监督分割算法根据传统马尔可夫随机场势函数的定义,引人图像邻域内每两像素间亮度欧氏距离及空间位置信息完善传统马尔可夫随机场模型中的势函数将分割问题转化为最大后验问题并运用迭代条件模型求解运用均值算法在设定的分类数范围内初始化分割,运用最小消息长度准则选择最佳分类数实现无监督分割实验中,将合成图像及真实图像用于分割过程并与其它算法比较,证明本文算法更具优势关键词马

2、尔可夫随机场,势函数,无监督分割,最大后验概率中图法分类号一‘,一,一艺‘火,,,二、,夕夕,翻、、、,一艺〔、〔,,夕、〔,,,、,,〔’、亡〔了,。,,〔,,、,夕。。〔、,、,,一,,收稿一一一一日期修回日期作者简介郭雷,男,年生,教授,博士生导师,主要研究方向为模式识别与智能系统等一。侯,,,,,,一民男年生讲师博士主要研究方向为图像处理与模式识别等伦向敏女,年生,硕士,主要研究方向为信号与信息处理©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.ne

3、t期郭雷等一种基于图像上下文信息的无监督彩色图像分割算法,,,引言基于上下文信息的分割框架,可、,,图像分割是指将图像分成若干子区域从而得以将一镇镇毛镇看,,,到所需要的目标它是图像技术的一个重要组成部作定义在观测图像上的二维点集,,,分,对图像的进一步处理和分析起关键作用,直接影⋯戈为其对应的标记场分割的后验概率可以表仁〕响最终的分析结果彩色图像含有比灰度图像更多示为的,口乃信息在各个领域有着更加广阔的应用前景对尸」尸其进行分析处理也要比灰度图像复杂一些目前在,、彩色图像分割领域许多学者已做了很多工作,主要给定观测图像解决分割问题的目标就是找到,的最佳状态并将其作为图像分割的最佳解决方

4、案方法如下直方图阑值法是一种较简单的分割方法,在此状态下它使后验概率达到最大故可以通过下主要运用于灰度图像分割等人提出一种,即,式得到最佳的标记场多维的直方图阂值法来对彩色图像进行分割川主、十要是在不同的颜色空间中如、等进行直尸,方图计算,综合所有的直方图中的峰值来确定最佳由于不是的函数故可以仅将最大化过程,运用于式的分子部分尸尸这包括了分割阑值这种方法仅仅从图像颜色分布比例出发条件概率尸和先验概率尸不能适应大噪声的图像还有一些基于特征空间的,、,、,对条件分布每一观测图像点都能对应一个聚类算法例如均值模糊均值等主要缺点是、,,、任是观测图,还邻域这里沪一像二维点集需要事先确定聚类数目另

5、外有基于区域和边缘的,上定义的二阶马尔可夫邻域系统其所在类均值和分割方法例如分水岭分割方法等闭基于统计学·、。”方差为。和条密度可以表示为‘件的期望最大算法也很受人们关注但以上这一些,方法具有另一个共同的缺点就是没有充分考虑习兰三些犷到图像的上下文信息一一,愁跄方本文在图像上下文信息的基础上根据统计学,、一其中定义为条件密度的能量函数,理论提出一种马尔可夫随机场产可以理解为彩色像素强度与均值之间的欧氏距,势函数的计算方法田首先计算两个,,离本文方法中根据向量范数理论分别计算种,,,相邻像素值之间的欧氏距离然后计算两颜色分量的方差并求和得到总体方差武,者空间位置的距离依据这两个值来确定像素

6、被分,对先验分布根据和吉布斯分布之间的同,入同一类的可能性为了实现无监督的分割采用仁。〕,一性有,均值方法对整个图像进行预分割并将分类数定为,,,、二,,、,、一,,,,,二’气入一万气一曰气丁少少⋯。由此产生一种分割结果结果中包括乙每一类的均值和方差进而,引人最小消息长度法其中,划分函数来确定这一种分割中的最佳选择运用上面提一艺一丁,〔出的势函数来表示图像分类的后验概率并将其转,为常数在求取的过程中不予考虑能量函数化为最大后验概率问题,通过迭代条件模型求得叫一仄最,万大后验概率的解山最终获得图像的无监督最佳,分割在传统马尔可夫随机场理论中常将邻域内势能函,实验中运用多种算法对人工合成图

7、像及真实二数仄定义为如下形式,,‘,,,,图像进行分割从结果司以看出本文算法在彩色图了叮少叮少,,像分割问题中体现出良好的抗噪声能力分割精度一‘””’也较高广玖忿霖』,根据以上叙述后验概率与条件及先验概率势能函©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net模式识别与人工智能卷,、数成正比可以写成