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1、第卷第斗期自動(dòng)化學(xué)報(bào),年月,‘’具有旋轉(zhuǎn)不變性的紋理分割方法汪濤吳吟邢小良莊新華交浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系,杭州摘要木文提出了一種具有旋轉(zhuǎn)不變性的紋理分割算法紋理圖象被模擬為三層次過(guò)程綜合作,、用形成的它們是區(qū)域過(guò)程紋理過(guò)程和退化過(guò)程整個(gè)方法包括具有旋轉(zhuǎn)不變性的紋理特征、紋理特征的光滑、基于三層次神經(jīng)元抽取網(wǎng)絡(luò)的初始分割以及利用多值機(jī)的進(jìn)一牛分割對(duì)自然墳理圖象的分割結(jié)果證明了算法的有效性,,層,關(guān)被詞紋理分割旋轉(zhuǎn)不變性次神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)多值機(jī)、一呂〔‘,,邊緣檢測(cè)和區(qū)域檢測(cè)技術(shù)是圖象分割的兩種主要技術(shù)它主要依據(jù)于圖象灰度變化,因此無(wú)法用于紋理圖象
2、分割由分布表征的馬爾可夫隨機(jī)場(chǎng)模型在圖象統(tǒng)計(jì)處理,,技術(shù)中得到廣泛運(yùn)用通常包括圖象模型參數(shù)估計(jì)和圖象搜索兩個(gè)步驟、太文結(jié)合馬爾可夫隨機(jī)場(chǎng)模型旋轉(zhuǎn)不變性紋理特征抽取和光滑技術(shù)以及神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò),發(fā)展了具有旋轉(zhuǎn)不變性的紋理分割算法用區(qū)域過(guò)程、紋理過(guò)程和退化過(guò)程描述和,模擬紋理圖象筆者選擇局部紋理特征描述每個(gè)象素并且引人了邊緣保護(hù)的光滑技,術(shù)為了避免對(duì)信號(hào)結(jié)構(gòu)的假設(shè)采用了神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí)和分割對(duì)真實(shí)紋理圖象的實(shí)資結(jié)果表明了算法的有效性、二層次紋理圖象模型,夕提,,假設(shè)圖象定義在一夕毛觀察圖象是層次模型在上的一個(gè)炙現(xiàn)區(qū)域過(guò)程,區(qū)域過(guò)程控制具有相同紋理特
3、征的象素聚合成區(qū)域是定義在圖象平面上的一個(gè),氣·,,,〔,,‘,,,,一,馬爾可夫隨機(jī)場(chǎng)表達(dá)為且,‘,,〔,是區(qū)域類型數(shù)目那么它的一個(gè)實(shí)現(xiàn)一式夕夕表示圖象的一個(gè)分割,,一夜表示象素,少其中屬于區(qū)域類型毛權(quán)文于平月日收到,約國(guó)家自然科學(xué)墓金和國(guó)防科技荃金資助課題?1994-2008ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net汪濤等具有旋轉(zhuǎn)不變性的紋理分割方法,,,,令勸,表示象素‘夕的鄰域那么對(duì)于鄰域系統(tǒng)刀一爪‘和象素小集,
4、團(tuán)集合符合分布一二一。,,粵二一一〔,,其中是歸一化常量習(xí)一杏〕是溫度幻是能量函數(shù)二。二,一藝‘‘,其中勸是與象素小集團(tuán)有關(guān)的勢(shì)能函數(shù)定義為,一,,〔,,,若非且夕夕一畏。,二,〔,「一月若非且夕均相同獷,劣布,,否則?！?,夕公其中井表示小集團(tuán)所含象素的數(shù)目因此參數(shù)砂反映了區(qū)域的相對(duì)大小反,和如下映了區(qū)域的形狀和取向現(xiàn)定義鄰域系統(tǒng)象素小集團(tuán)類型,夕,,,,及從一口風(fēng)凡風(fēng)?刀‘,戶,。為了便于定義圖象平面邊緣象素的鄰域系統(tǒng)假設(shè)圖象平面是卷的紋理過(guò)程,,〔紋理過(guò)程描述區(qū)域中紋理構(gòu)成過(guò)程令步夕表示無(wú)退化紋理,夕,,‘乙,圖象表示其實(shí)現(xiàn)那么,護(hù),,
5、,‘一,表示由區(qū)域類型到紋理特征的映射例如在某一區(qū)域上形成沙或水流的紋理特征退化過(guò)程,,‘乙,令一夕夕表示退化圖象那么·,一夕·,,其中表示一種退化機(jī)制表示噪聲表示象素間的運(yùn)算通常是加法二,?？傊y理分割就是按照一定規(guī)則由紋理圖象求的過(guò)程、三紋理特征抽取和光滑本文采用一種基于方向測(cè)度特征和循環(huán)模型作為旋轉(zhuǎn)不變的紋理特征即,,,〔乙,,,令夕表示紋理特征圖象夕是象素夕對(duì)應(yīng)的特征向,,,,‘,,。,夕,,,,量即夕夕尸夕其中特征向量護(hù)是,口,口在以象素夕為中心的窗內(nèi)計(jì)算的窗大小與紋理的粗細(xì)度有關(guān),,,方向測(cè)度的均值戶反映了紋理的粗細(xì)度方向測(cè)度的方
6、差?1994-2008ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net自動(dòng)化學(xué)報(bào)卷,反映了紋理的方向性特征分別定義為,,少一萬(wàn),一,’,護(hù)一藝,,,·其中一,,一?是循環(huán)方向測(cè)度藝夕表示以,,合的窗,,象素戶為中口絕對(duì)值符號(hào)代表對(duì)每個(gè)分量求絕對(duì)值求和號(hào)有類似作用,,,,刀,二是矩陣是維向量‘八曰八六︸一,一,一,,一一一萬(wàn)一一萬(wàn),自腸‘一,‘,護(hù),夕一,,護(hù),‘自內(nèi),一蘿一一一?一,,,,。乒是循環(huán)模其中一,型參數(shù)即·,,,,
7、,夕?！c夕習(xí)藝,互多‘走少‘主,‘掩〕〔。,,。其中和灸的定義和取值參見文獻(xiàn)〕方差聲戶表示剩余噪聲夕的方差本文來(lái)用最小均方算法估計(jì)模型參數(shù)武,戶,,了,由于噪聲等因素的影響即使是同一種類紋理紋理特征一,戶也存在一定變化因此本文采用了一種邊緣保護(hù)的光滑技閉,口。,,術(shù)對(duì)于每個(gè)象素定義四個(gè)窗如下令辦?,,,,,,?？?評(píng)?平分別表示四個(gè)窗中紋理特征圖護(hù),的均值和方差即,一,,,,習(xí)習(xí)夕‘,戶‘甲愛(ài),,。,,,,,,,,砰‘藝習(xí)一平牙花一,,〔掩,那么象素戶的紋理特征,夕被修正為,,,,,,,,一,平若一】‘‘呼其中甜是光滑窗口大小實(shí)驗(yàn)中取平根據(jù)
8、實(shí)際需要四個(gè)窗口大小可以不相同、四紋理圖象分割過(guò)程,,,在紋理圖象初始分割中引人了層次神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)包括輸人單元層隱含單元層和輸?1994-2008ChinaAcade
