岩墙几何提取的典型图像分割算法研究

发布时间：2025-02-07 13:34

　　 岩墙是岩浆沿地壳裂隙灌入围岩形成的板状侵入体,与岩浆活动和岩浆事件密切相关,具有重要的地质意义。无人机遥感技术的出现和发展,为高精度岩墙几何提取提供了新思路,但无人机影像上岩墙形态复杂,传统的岩墙几何提取方法大多依赖手动方式,受研究者主观因素影响大,严重制约了提取工作的效率和准确性。因此,本文选取了现有代表性的4种图像分割算法,并基于高精度无人机影像,对比各种算法的岩墙分割结果,探讨各种算法在岩墙几何提取方面的应用前景。结果表明OneCut算法的岩墙分割结果最为理想,准确率和召回率的均值可达96. 45%和97. 59%,且误差主要集中在颜色区域重叠严重的图像上,于是本文结合Mean-Shift算法对OneCut算法进行了改进,改进后的OneCut算法能达到更高的分割精度。

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【部分图文】：

图1 s-t网络图

GraphCut算法是一种基于图论的图像分割技术，其基本思想是通过定义一个能量函数来判断图像中像素是属于图像前景还是图像背景[21]。用无向图G=〈V,E〉表示要分割的图像，V和E分别是顶点和边的集合，把原图像映射为一幅s-t网络图，如图1所示，其中:每个像素对应图中的一个相应顶....

图2 4种算法的岩墙分割结果

为更直观地评价分割结果，本文基于Photoshop分割出标准目标岩墙图像，结合客观评价法和主观评价法，对比4种算法的岩墙分割结果，增强实验结果的科学性。客观评价法了选取准确率、召回率2个客观评价指标，其中准确率代表分割结果中被正确分割的岩墙像素所占的比例，召回率代表图像所有岩墙像....

图3 2种算法的初始分割结果比较

那么就面临选择何种算法实现图像初始分割的问题，超像素算法和Mean-shift算法是目前最为流行的初始分割算法，但在岩墙分割方面的应用暂无先例，于是本文实验对比两种算法的岩墙初始分割结果，如图3所示，图像上的岩墙区域均完好分割的情况下，超像素算法存在一定的过分割现象，图像被分割为....

图4 改进后OneCut算法流程图

图32种算法的初始分割结果比较图5岩墙分割结果对比图

本文编号：4030954