交互式图像分割实验系统开发
发布时间：2021-06-26 20:08
以"交互式图像分割算法的实验系统开发"为例,介绍了如何在传统的图像处理实验中引入新的内容、开展创新性实验。利用Matlab的图形用户界面设计,开发相应的实验教学系统,该系统主要包括lazy Snapping、Grab Cut以及改进的Grab Cut 3种图像分割算法,不仅能够加深学生对基于图割的图像分割的基本原理的理解,而且能够让学生更好地掌握交互式图像分割的实现步骤以及各种算法的优势和局限性。该系统操作简单方便,在实际实验教学应用中取得了良好的效果。
【文章来源】：实验技术与管理. 2018,35(04)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
图１实验系统主界面
全局最优、算法效率高等优良特性获得了广泛应用。本实验系统采用ＭａｔｌａｂＧＵＩ来设计人机交互用户界面，通过下拉选单和按钮来调用函数实现各功能［７－９］。函数采用Ｍａｔｌａｂ与Ｃ＋＋混合编程。该实验系统主界面见图１。该实验平台主要包括了３种流行的交互式图像分割算法［１０－１１］：ＬａｚｙＳｎａｐｐｉｎｇ、ＧｒａｂＣｕｔ以及改进的ＧｒａｂＣｕｔ。通过点击相应的按钮，可以进入相应算法的功能界面。图１实验系统主界面图２为基于ＬａｚｙＳｎａｐｐｉｎｇ［１０］算法的图像分割实验界面。通过下拉选单打开一幅待分割的图像，右边显示一系列功能按钮，包括２种种子点选取方式：精细种子点选取和粗略种子区域选取。精细种子点选取是指逐点标注，粗略种子点选取是指给定一个矩形区域左上角和右下角两点的位置，则区域里面所有的像素点均标记为种子点。每种方式下设５个功能按钮：前景选取，背景选取，导入种子点，保存种子点，基于ＧｒａｐｈＣｕｔ的分割。用户根据需要点击按钮实现各项功能。图２基于ＬａｚｙＳｎａｐｐｉｎｇ算法的图像分割实验界面图２给出了精细种子点选取方式的示例，待分割图像中红色点表示前景标记，蓝色点表示背景标记。标记的种子点以及最后分割结果见图３。粗略种子点选取及分割结果见图４。其中保存种子点和导入种子点两项功能的设计是为了比较在输入相同种子点的条件下，不同算法的分割性能。图３精细种子点方式下的分割图４粗略种子点方式下的分割图５为基于Ｇｒａ
钮：前景选取，背景选取，导入种子点，保存种子点，基于ＧｒａｐｈＣｕｔ的分割。用户根据需要点击按钮实现各项功能。图２基于ＬａｚｙＳｎａｐｐｉｎｇ算法的图像分割实验界面图２给出了精细种子点选取方式的示例，待分割图像中红色点表示前景标记，蓝色点表示背景标记。标记的种子点以及最后分割结果见图３。粗略种子点选取及分割结果见图４。其中保存种子点和导入种子点两项功能的设计是为了比较在输入相同种子点的条件下，不同算法的分割性能。图３精细种子点方式下的分割图４粗略种子点方式下的分割图５为基于ＧｒａｂＣｕｔ［１１］算法的图像分割实验界面。选择ＧｒａｂＣｕｔ交互式界面，系统自动弹出输入前景框，导入前景框、保存前景框以及ＧｒａｂＣｕｔ分割４个功能按钮。按算法步骤执行各项功能后，得到如图６所示的结果。图７为基于改进的ＧｒａｂＣｕｔ算法的图像分割实验界面。选择改进的ＧｒａｂＣｕｔ交互式界面，左列出现和ＧｒａｂＣｕｔ算法一样的功能项，右边新增了微调输入前景种子点、微调输入背景种子点、导入微调种子点、保存微调种子点以及改进的ＧｒａｂＣｕｔ分割５个功能项。按照算法步骤执行各项功能以后，得到如图８所示的结果。７８郑庆庆，等：交互式图像分割实验系统开发
【参考文献】：
期刊论文
[1]瞬态火焰图像处理系统开发及其在实验教学中的应用[J]. 杨晓,刘建浩,唐华兵,娄春,程强. 实验室研究与探索. 2017(06)
[2]基于图像处理自动对焦的简易显微镜设计与实现[J]. 陈健,陈德全. 实验技术与管理. 2017(02)
[3]基于大数据和多模态智能技术的计算机视觉实验设计[J]. 黄伟,李晓玲. 实验技术与管理. 2016(09)
[4]数字图像处理实验教学研究与实践[J]. 陈木生,林顺达. 实验科学与技术. 2016(04)
[5]基于ImageJ的数字图像处理课程实验教学案例[J]. 赵毅力,徐丹,张雁. 计算机与现代化. 2016(03)
[6]“数字图像处理”课程实验教学研究与探索[J]. 吴全玉,刘晓杰,潘玲佼,陶为戈,诸一琦. 电气电子教学学报. 2016(01)
[7]基于Matlab GUI的数字图像处理实验平台设计[J]. 张鑫,吴娱,平子良,丁启兰,金小溪. 现代电子技术. 2014(18)
[8]数字图像处理研究性实验教学的改革与实践——基于分数阶偏微分的图像边缘检测[J]. 蒋伟,杨庭庭,刘亚威,龚丽. 实验技术与管理. 2013(06)
[9]“数字图像处理”实验教学系统的构建[J]. 邹焕新,周石琳. 电气电子教学学报. 2012(06)
博士论文
[1]基于图割的交互式图像分割算法研究[D]. 刘毅.南京理工大学 2013
本文编号：3252003
【文章来源】：实验技术与管理. 2018,35(04)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
图１实验系统主界面
全局最优、算法效率高等优良特性获得了广泛应用。本实验系统采用ＭａｔｌａｂＧＵＩ来设计人机交互用户界面，通过下拉选单和按钮来调用函数实现各功能［７－９］。函数采用Ｍａｔｌａｂ与Ｃ＋＋混合编程。该实验系统主界面见图１。该实验平台主要包括了３种流行的交互式图像分割算法［１０－１１］：ＬａｚｙＳｎａｐｐｉｎｇ、ＧｒａｂＣｕｔ以及改进的ＧｒａｂＣｕｔ。通过点击相应的按钮，可以进入相应算法的功能界面。图１实验系统主界面图２为基于ＬａｚｙＳｎａｐｐｉｎｇ［１０］算法的图像分割实验界面。通过下拉选单打开一幅待分割的图像，右边显示一系列功能按钮，包括２种种子点选取方式：精细种子点选取和粗略种子区域选取。精细种子点选取是指逐点标注，粗略种子点选取是指给定一个矩形区域左上角和右下角两点的位置，则区域里面所有的像素点均标记为种子点。每种方式下设５个功能按钮：前景选取，背景选取，导入种子点，保存种子点，基于ＧｒａｐｈＣｕｔ的分割。用户根据需要点击按钮实现各项功能。图２基于ＬａｚｙＳｎａｐｐｉｎｇ算法的图像分割实验界面图２给出了精细种子点选取方式的示例，待分割图像中红色点表示前景标记，蓝色点表示背景标记。标记的种子点以及最后分割结果见图３。粗略种子点选取及分割结果见图４。其中保存种子点和导入种子点两项功能的设计是为了比较在输入相同种子点的条件下，不同算法的分割性能。图３精细种子点方式下的分割图４粗略种子点方式下的分割图５为基于Ｇｒａ
钮：前景选取，背景选取，导入种子点，保存种子点，基于ＧｒａｐｈＣｕｔ的分割。用户根据需要点击按钮实现各项功能。图２基于ＬａｚｙＳｎａｐｐｉｎｇ算法的图像分割实验界面图２给出了精细种子点选取方式的示例，待分割图像中红色点表示前景标记，蓝色点表示背景标记。标记的种子点以及最后分割结果见图３。粗略种子点选取及分割结果见图４。其中保存种子点和导入种子点两项功能的设计是为了比较在输入相同种子点的条件下，不同算法的分割性能。图３精细种子点方式下的分割图４粗略种子点方式下的分割图５为基于ＧｒａｂＣｕｔ［１１］算法的图像分割实验界面。选择ＧｒａｂＣｕｔ交互式界面，系统自动弹出输入前景框，导入前景框、保存前景框以及ＧｒａｂＣｕｔ分割４个功能按钮。按算法步骤执行各项功能后，得到如图６所示的结果。图７为基于改进的ＧｒａｂＣｕｔ算法的图像分割实验界面。选择改进的ＧｒａｂＣｕｔ交互式界面，左列出现和ＧｒａｂＣｕｔ算法一样的功能项，右边新增了微调输入前景种子点、微调输入背景种子点、导入微调种子点、保存微调种子点以及改进的ＧｒａｂＣｕｔ分割５个功能项。按照算法步骤执行各项功能以后，得到如图８所示的结果。７８郑庆庆，等：交互式图像分割实验系统开发
【参考文献】：
期刊论文
[1]瞬态火焰图像处理系统开发及其在实验教学中的应用[J]. 杨晓,刘建浩,唐华兵,娄春,程强. 实验室研究与探索. 2017(06)
[2]基于图像处理自动对焦的简易显微镜设计与实现[J]. 陈健,陈德全. 实验技术与管理. 2017(02)
[3]基于大数据和多模态智能技术的计算机视觉实验设计[J]. 黄伟,李晓玲. 实验技术与管理. 2016(09)
[4]数字图像处理实验教学研究与实践[J]. 陈木生,林顺达. 实验科学与技术. 2016(04)
[5]基于ImageJ的数字图像处理课程实验教学案例[J]. 赵毅力,徐丹,张雁. 计算机与现代化. 2016(03)
[6]“数字图像处理”课程实验教学研究与探索[J]. 吴全玉,刘晓杰,潘玲佼,陶为戈,诸一琦. 电气电子教学学报. 2016(01)
[7]基于Matlab GUI的数字图像处理实验平台设计[J]. 张鑫,吴娱,平子良,丁启兰,金小溪. 现代电子技术. 2014(18)
[8]数字图像处理研究性实验教学的改革与实践——基于分数阶偏微分的图像边缘检测[J]. 蒋伟,杨庭庭,刘亚威,龚丽. 实验技术与管理. 2013(06)
[9]“数字图像处理”实验教学系统的构建[J]. 邹焕新,周石琳. 电气电子教学学报. 2012(06)
博士论文
[1]基于图割的交互式图像分割算法研究[D]. 刘毅.南京理工大学 2013
本文编号：3252003
本文链接：https://www.wllwen.com/jiaoyulunwen/xuekejiaoyulunwen/3252003.html
