基于GAC模型的交互式图像分割算法研究及应用(可复制论文).pdf

摘要图像分割是图像处理的一个重要组成部分,其目的是希望将图像中感兴趣的对象与图像中的其余部分分离,以便为更高层的图像处理服务。传统的图像分割由于方法本身的局限性,难以满足复杂图像的分割要求,因此,人们希望引入人机交互来解决传统方法的不适定性。近年来,交互式图像分割方法的研究有了很大的发展,并且在实践中得到了广泛的应用。通过对现有的各种交互式图像分割算法进行总结和性能比较,可以看出:传统的图像分割理论和方法是交互式图像分割方法的研究基础。因此,本文对数字图像的边缘检测方法进行了简要的介绍,通过实验分析了它们的优缺点;同时介绍了水平集方法的基本理论及其在基于偏微分方程的图像分割方法中的应用。基于P偷幕驹恚岢隽艘恢指慕慕换ナ酵枷穹指钏惴āJ紫龋捎全变分去噪模型对图像进行预处理,在去除噪声的同时更好地保护了边缘;第二,采用梯度模值曲率加权边缘检测方法获得图像的边缘点集;第三,将边缘点集中曲率较大的边缘点作为候选边界点推荐给用户;最后,用户通过主观判断,在候选边界点中选择合适的“初始边界点”,或直接选取推荐边缘点的前几个点,算法便可采用P屯瓿对目标的分割。为了验证本文方法的有效性和实用性,开发了简单的交互式图像分割图形用户界面,使图像分割更直观化、形象化。用户可从列表中选定初始边界点,这样不仅使分割结果的精确性和一致性得到了保障,而且也大大降低了原有方法对用户操作经验和技巧的要求。实验结果表明,改进的交互式图像分割算法抗噪能力强,检出的候选边界点定位精确。有效地提高了交互式图像分割的自动化程度,减少了交互过程中的人工参与量。关键词:交互式图像分割,边缘检测,P停ū浞帜P停夹斡没Ы缑
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学位论文作者签名:狮矽引月,姐学位论文作者签名:蚕缝抵傅冀淌η┟沙≥年鋞渺/罗年耭厂日西北大学学位论文知识产权声明书西北大学学位论文独创性声明本人完全了解西北大学关于收集、保存、使用学位论文的规定。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。本人授权西北大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所等机构将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》或其它相关数据库。保密论文待解密后适用本声明。本人声明:所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,本论文不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得西北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谢意。
第一章绪论课题的研究目的及意义图像是人类通过主观行为对客观存在对象的一种相似性、生动性的描述或表示。它包含了被描述对象的相关信息,是人类最主要的信息来源之一。根据相关资料统计,一个人获取的信息有将近%来自于视觉【俊MǔK驳摹鞍傥挪蝗缫患、“一目了然等都反映了图像在信息传递中的独特效果。随着现代科学技术的飞速发展,图像技术的应用已成为各个领域不可或缺的组成部分,并直接影响着人类的生活质量和生存状态。在对图像处理的研究和应用中,人们往往只对图像中的某些部分感兴趣,这些部分常被称为目标,它们一般是图像中特定的、具有独特性质的区域,而其余部分称之为背景【。为了辨识和分析目标,人们希望将图像中感兴趣的对象与背景分离,以便为例如目标识别、跟踪或编码等的更高层的处理服务。因此,把图像分成互不重叠的区域并提取出感兴趣目标的图像分割技术自然得到广泛的研究和应用。通过图像分割实现对分割目标的信息描述,如参数测量、特征提取等,为进一步的图像分析和解释奠定基础。现阶段,图像分割技术在很多领域,如医学图像分析,交通监控、刑事侦查等方面,都有着非常广泛的应用,它既可直接应用于诸如医疗辅助诊断、图像修复、拼接等方面,也可为后续的图像分析和解释、基于对象的图像悠编码等应用提供基础数据。由此可见,图像分割是图像处理中的一项关键技术。自上世纪年代起图像分割便一直受到人们的高度重视,至今已经提出上千种分割算法,但因尚无通用的分割理论和分割标准,所提出的算法大都是针对具体问题的,并没有一种通用而且有效的分割方法能满足不同目的的需要,这给图像分割技术的应用带来许多实际问题。图像分割过程理论上可划分为两个子过程:即目标识别定位过程和目标提取过程,两者缺一不可。按照在图像分割过程中是否有用户的参与,我们可以从广义上将图像分割划分为自动分割和交互式图像分割。自动图像分割过程主要应用在机器视觉领域,作为目标识别过程中的一部