图像分割的图论方法综述-论文.pdf

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1、第31卷第9期计算机应用与软件Vo1．31No．92014年9月ComputerApplicationsandSoftwareSep．2014图像分割的图论方法综述王梅李玉镒全笑梅(北京工业大学计算机学院北京100124)摘要图像分割是图像处理与计算机视觉领域的基本问题之一，其本身固有的不适定性是该领域研究的最大挑战。图像分割的图论方法充分利用图像的整体和局部特性，具有很大的灵活性，较高的计算效率及良好的分割特性，成为分割领域的一个新的研究热点。根据当前主要的几类基于图论的分割模型概括了图像分割图论方法的基本框架，包括图的映射和构造、分割准则及目标函数的设

2、计及求解。系统综述了图像分割图论方法的每一类别的理论及研究进展。最后就图像分割图论方法中尚存的问题及未来的可能发展方向提出了见解。关键词图像分割图割理论最小生成树最短路径随机游走中图分类号TP301文献标识码ADOI：10．3969／j．issn．1000—386x．2014．09．001ASURVEYoNGRAPHTHEoRYAPPRoACHESoFIMAGESEGMENTATIoNWangMeiLiYujianQuanXiaomei(CollegeofComputer&eMe，BeijingUniversityofTechnology，Beijing1

3、00124，China)AbstractImagesegmentationisoneofthefundamentalproblemsinimageprocessingandcomputervisionarea．Itsinherentill—posednessisthegreatestchallengeofthisresearchfield．Thegraphtheoryapproachesofimagesegmentationmakefulluseof．globalandlocalpropertiesoftheimage，havequitebigflexib

4、ility，highercomputationefficiencyandbettersegmentationproperty，andbecomethenewfocusofresearchinsegmentationarea．Accordingtoseveralmajorgraphtheory—basedsegmentationmodelsatpresent，inthispaperwesummarisethebasicframeworkofthegraphtheoryapproachofimagesegmentation，includingtheimagem

5、appingandconstruction，segmentationcriteriaaswellasthedesignofandthesolutionofthetargetfunction．Wegiveasystematicsurveyaboutthetheoriesandresearchprogressofeachcategoryinregardtographtheoryapproachofimagesegmentation．Finally，weofferourviewontheproblemsexistingingraphtheoryapproacho

6、fimagesegmentationandthepossibledevelopmentdirectioninthefuture．KeywordsImagesegmentationGraphcuttheoryMinimumspanningtreeShortestpathRandomwalk好的分割定义直观有效的分割准则；如何在提高分割性能的同0引言时降低计算的复杂度；如何评价一个分割方法。由于主观倾向，什么是一个好的分割尚在讨论，如果该问题已明确，如何定义一个最优分割准则仍然是一个挑战。根据格式塔理论J，图像分图像分割即将图像分成具有各自特性的同质区域并提取

7、出割与感知聚类和数据聚类密切相关，好的分割指视觉上比较重感兴趣目标物体的技术和过程，它是图像处理到图像分析的关要的且能够反映图像局部特性或全局特性的类别，而人类感知键步骤，是图像处理和机器人视觉领域的基本问题之一，近年来系统则主要使用一系列分割准则，例如相似性、相近性、连续性、已成为社会研究的热点，被越来越广泛地应用于各种领域，如遥完整性以及同向性等进行分类标记。该理论一经提出，引起了感气象服务，医学影像分析，军事研究领域、交通图像分析、图像广大研究者的研究热情。到目前为止，国内外研究者已经提出压缩、图像检索等。图论是应用数学的一个分支，主要以图为研很多种

8、图像分割方法，主要分为两种策略J：究对象，与图像之间有很好的映射关