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光电图像处理光电图像处理--------图像分割图像分割张昊张昊******@tju.******@??图像分割的定义图像分割的定义??图像分割的意义图像分割的意义??灰度阈值分割灰度阈值分割??直接阈值分割直接阈值分割??最小误判概率(最佳阈值)最小误判概率(最佳阈值)??最大类间方差(最大类间方差(OtsuOtsu))??区域增长区域增长??减背景减背景??分水岭算法分水岭算法图像分割的定义图像分割的定义??定义:把图像细分为有意义的区域。定义:把图像细分为有意义的区域。??区域:是图像中相邻的具有类似性质的点组成的集合。同一区域:是图像中相邻的具有类似性质的点组成的集合。同一区域中的像素是连通的。区域中的像素是连通的。??连通:同一个连通区域内任意两个像素之间,至少存在一个连通:同一个连通区域内任意两个像素之间,至少存在一个由这个区域内的像素连接的路径。由这个区域内的像素连接的路径。连通非连通图像分割的集合解释图像分割的集合解释??图像可以看做是由像素组成的有序集合。图像分割是图像可以看做是由像素组成的有序集合。图像分割是将此集合按某种规则划分为若干子集。将此集合按某种规则划分为若干子集。??一般地说,这些子集满足五个特性一般地说,这些子集满足五个特性1(1) niiR A???(2) i jR R???(3) ( )iP R TURE?(4) ( )i jP R R FALSE??(5) iR连通图像分割的作用图像分割的作用??图像分割在图像处理中的作用和意义图像分割在图像处理中的作用和意义??图像分割简化图像分割简化或改变图像的表示形式,使得图像更容易理解或改变图像的表示形式,使得图像更容易理解和和分析分析,,是从图像处理到图像分析、图像理解和机器视觉的是从图像处理到图像分析、图像理解和机器视觉的重要桥梁。许多图像理解和分析方法都是以图像分割为前提重要桥梁。许多图像理解和分析方法都是以图像分割为前提的。的。图像处理图像分割实例图像分割实例??如何从图像中,特别是复杂图像中分割或检测出目标,如何从图像中,特别是复杂图像中分割或检测出目标,是图像分割的主要任务,也是是图像分割的主要任务,也是图像和视觉研究中最困图像和视觉研究中最困难的问题之一。难的问题之一。魔棒遥感图像分割图像分割实例图像分割实例细胞分割心血管三维重建图像分割中人眼视觉的优越性图像分割中人眼视觉的优越性??人眼视觉的优越性人眼视觉的优越性阈值分割阈值分割??利用图像中要提取的目标区域与其背景在灰度特性上利用图像中要提取的目标区域与其背景在灰度特性上的差异,把图像看作具有不同灰度级的两类区域的差异,把图像看作具有不同灰度级的两类区域((目目标区域和背景区域标区域和背景区域))的组合,选取一个比较合理的的组合,选取一个比较合理的阈阈值值,以确定图像中每个像素点应该属于目标区域还是,以确定图像中每个像素点应该属于目标区域还是背景区域,从而产生相应的二值图像(背景区域,从而产生相应的二值图像(0/10/1或或0/2550/255)。)。??一般把感兴趣的区域或目标叫做一般把感兴趣的区域或目标叫做前景前景(foreground)(foreground),在,在分割后的图像中常用白色表示。其他部分称为分割后的图像中常用白色表示。其他部分称为背景背景(background)(background),用黑色表示。图像分割也可以看做一,用黑色表示。图像分割也可以看做一个个二值化二值化过程。过程。