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《基于二維直方圖的圖像閾值分割法研究》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。
1、學(xué)校代碼U10530U學(xué)號(hào)U201110061298分類號(hào)TP391密級(jí)U公開碩士學(xué)位論文基于二維直方圖的圖像閾值分割法研究學(xué)位申請(qǐng)人李淼指導(dǎo)教師楊恢先教授學(xué)院名稱U材料與光電物理學(xué)院學(xué)科專業(yè)U物理電子學(xué)研究方向U圖像處理二零一四年五月二十日萬方數(shù)據(jù)ImageThresholdingSegmentationAlgo-rithmBasedonTwoDimentionalHistogramCandidateLiMiaoSupervisorProfessorYangHuixianCollegeFacultyofMaterial,Optoele
2、ctronicsandPhysicsProgramPhysicalElectronicsSpecializationUDigitalImageSignalProcessingDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversitythDateUMay20,2014萬方數(shù)據(jù)湘潭大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)
3、人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名:日期:年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)湘潭大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名:日期:年月日導(dǎo)師簽名:日期:年月日萬方數(shù)據(jù)摘要圖像分割技術(shù)是圖像處理領(lǐng)域中非常基礎(chǔ)和重要的內(nèi)容,也是計(jì)算機(jī)與機(jī)器視覺研究
4、領(lǐng)域基本與關(guān)鍵的步驟,它的核心內(nèi)容在于根據(jù)一定準(zhǔn)則把圖像劃分成若干相同性質(zhì)的類別并抽取感興趣的部份,分割結(jié)果的準(zhǔn)確度將影響到后續(xù)工作諸如圖像分析、圖像理解的進(jìn)行,可見,圖像分割有著廣泛和重要的應(yīng)用價(jià)值。閾值分割方法在眾多的圖像分割方法中是應(yīng)用和研究得最多的一種,其通過結(jié)合圖像已有直方圖信息,以一定的閾值準(zhǔn)則來獲得用于分割的最佳閾值,它具有算法原理簡(jiǎn)單,運(yùn)算速度快且分割效果好的特點(diǎn)。本文從圖像閾值分割角度出發(fā),在回顧和總結(jié)現(xiàn)有一定數(shù)量科研成果的基礎(chǔ)上,對(duì)閾值分割法進(jìn)行了一些相應(yīng)研究,主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:文章首先介紹了課題的研究背景
5、和意義,并對(duì)閾值分割這個(gè)領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了概括性介紹,然后再介紹了圖像分割的一些基本理論知識(shí),包括圖像分割的定義、典型的分類方法,幾種經(jīng)典的閾值分割算法、圖像分割的質(zhì)量評(píng)價(jià),還有一維與多維直方圖的概念。最小類內(nèi)平均中值離差法(MAD法)是經(jīng)典的Otsu閾值法一種很好的推廣算法,它能有效克服灰度圖像在直方圖呈重尾分布或偏斜分布時(shí)Otsu法出現(xiàn)閾值偏移的問題,然而對(duì)于一些低信噪比、低對(duì)比度、邊緣模糊或是目標(biāo)與背景相差很大的紅外圖像,因灰度直方圖呈現(xiàn)不出一定的規(guī)律,利用MAD法獲得的分割結(jié)果往往也效果不佳,針對(duì)此問題這里提出一種二維最
6、小類內(nèi)平均中值離差法(二維MAD法),該算法基于上述紅外圖像二維直方圖能呈現(xiàn)出重尾分布或雙峰相差很大的特點(diǎn),利用MAD閾值準(zhǔn)則推廣所得的二維MAD閾值準(zhǔn)則求取最佳閾值向量來分割圖像,為加快運(yùn)算速度還給出了二維MAD法的分解降維算法。最大散度差法(又稱MSD法)是經(jīng)典的Otsu法一種很好改進(jìn)算法,然而同其他閾值算法一樣,當(dāng)圖像受到外界噪聲影響或在不均勻光照的情況下,一維MSD法很難取得好的分割效果,為此本文提出一種二維斜分MSD閾值算法,該方法為相應(yīng)一維算法的推廣,為加快計(jì)算速度文中給出了其快速算法,同時(shí)還分析和總結(jié)了改變閾值準(zhǔn)則中的參數(shù)
7、C對(duì)二維直方圖區(qū)域劃分的變化規(guī)律。針對(duì)二維閾值分割算法關(guān)于閾值分割輸出函數(shù)方面的研究較少的現(xiàn)狀,給出一種新閾值分割輸出函數(shù)以及對(duì)應(yīng)的直方圖區(qū)域叉分法,該方法利用兩條經(jīng)過閾值向量點(diǎn)的直線來劃分二維直方圖區(qū)域,這兩條直線與灰度級(jí)軸的所成夾角分別為α和β,就不同閾值分割輸出函數(shù)對(duì)應(yīng)的區(qū)域劃分對(duì)圖像分割結(jié)果的目標(biāo)和背I萬方數(shù)據(jù)景內(nèi)部的一致性、邊緣輪廓準(zhǔn)確性及抵抗噪聲能力存在的差別,將提出的叉分法和現(xiàn)有幾種常見的區(qū)域劃分法,包括直分法、斜分法和θ-劃分法進(jìn)行了詳細(xì)比較,在實(shí)驗(yàn)結(jié)果部分還就叉分法相關(guān)參數(shù)α、β的變化對(duì)分割結(jié)果的目標(biāo)和背景內(nèi)部均勻性、
8、邊緣形狀準(zhǔn)確性及抗噪聲能力的影響作了規(guī)律總結(jié)。最后,總結(jié)并展望了二維閾值圖像分割。關(guān)鍵詞:圖像分割;閾值分割;平均中值離差;最大散度差;叉分法II萬方數(shù)據(jù)AbstractImagesegmentationi