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《基于圖論的圖像分割算法研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、圖書(shū)分類號(hào):O438U.D.C.:535理學(xué)學(xué)碩士學(xué)位論文基于圖論的圖像分割算法研究碩士研究生:劉建龍導(dǎo)師:劉樹(shù)田教授申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:理學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè):光學(xué)所在單位:理學(xué)院物理系答辯日期:2006年6月授予學(xué)位單位:哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:O438U.D.C.:535ADissertationfortheMasterDegreeinScienceIMAGESEGMENTATIONALGORITHMBASEDONGRAPHTHEORYCandidate:LiuJianlongSuperv
2、isor:Prof.LiuShutianAcademicDegreeAppliedfor:MasterofScienceSpecialty:OpticsAffiliation:DepartmentofPhysicsDateofDefence:June,2006Degree-Conferring-Institute:HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文摘要基于圖論的圖像分割是近年來(lái)正處在發(fā)展中的一種新興的圖像分割技術(shù)。本文介紹和闡述了整合圖像分割和圖割理論的基本
3、框架。一幅圖像可以被映射成一個(gè)加權(quán)的無(wú)向圖,其中像素點(diǎn)被當(dāng)作圖中的頂點(diǎn),而相鄰的像素之間的視覺(jué)性質(zhì)(比如灰度級(jí)別,顏色或者紋理)的相似度當(dāng)作相應(yīng)的邊的權(quán)值,于是圖像的分割結(jié)果就可以通過(guò)對(duì)圖的最小割方法來(lái)獲得。本文首先概述了圖分割技術(shù),介紹并比較了三種基本的圖分割算法(最小割法,歸一化最小割法和等周分割法)?;诘戎芊指罘椒ǎ覀兲岢隽藥追N實(shí)用的分割算法:第一種是迭代2分方法,它通過(guò)迭代的方法將圖像分割成各具特征的小區(qū)域;第二種是同時(shí)直接K分法,同時(shí)將圖像分割成K個(gè)部分;最后一種方法是交互分割法,它依賴人工輸
4、入來(lái)指定所要分割的感興趣目標(biāo),將圖像目標(biāo)從背景中分離出來(lái)。為了提高交互分割的計(jì)算速度,我們受到著名的多分辨率信號(hào)處理和金字塔型結(jié)構(gòu)的啟發(fā),引入了一種用于圖分割計(jì)算的多尺度計(jì)算方法。最后我們進(jìn)行了幾個(gè)數(shù)值實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明這種多尺度計(jì)算方法能夠降低分割算法的運(yùn)算時(shí)間,并且能夠獲得與傳統(tǒng)分割方法近似相同的分割結(jié)果,特別是對(duì)于圖像中所要分割目標(biāo)在整個(gè)圖中所占比例較小的情況,速度提高更為明顯。關(guān)鍵詞圖像分割;圖論;算法;交互式分割;金字塔型結(jié)構(gòu)--I哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractImagesegment
5、ationbasedongraphtheoryisanewlydevelopedimagesegmentationtechniqueinrecentyears.Thisthesisintroducesandillustratesageneralframeworktointegratetheareasofimagesegmentationandgraph-cuttheory.Theimageismappedintoaweightedundirectedgraphandthepixelsareconsidere
6、dasvertexesandthesimilaritybetweenthevisualproperties(e.g.gray-levelintensity,colorortexture)ateachpairofneighboringpixelsisassignedastherespectiveedgeweight.Thereforetheimagesegmentationcanbeobtainedbycuttingthegraphwithaminimumcutcriteria.Inthispaper,asu
7、rveyonthisimagesegmentationtechniqueisgivenandtheperformancesofthreebasicgraphpartitionalgorithms(minimumcut,normalizedcutandisoperimetricsegmentationalgorithm)areintroducedandcompared.Basedontheisoperimetricgraphpartitioningmethod,weproposeseveralpractica
8、lsegmentationalgorithms.Thefirstistheiterativetwo-waycutmethodwhichcansegmentanimageintopieceswithparticularcharacteristicseachotherbyiteration.ThesecondissimultaneousK-waycutmethodwhichdividestheimageintoKpa