灰度不均匀图像的快速分割方法研究

发布时间：2022-10-21 21:24

　　图像分割是图像跟踪、图像理解的重要基础。航天、医学、生物学、地质学、材料学等研究领域依赖于正确的图像分割。在现实世界中,由于光照、成像设备等原因,造成了图像灰度值分布的不均匀。灰度不均匀现象导致图像边缘模糊不清,容易引起分割结果的不准确。近十年来,灰度不均匀问题是图像分割的研究热点,许多新颖的方法被提出,然而,当处理具有严重强度不均匀性的图像时,这些方法的大多数分割结果可能是不准确的。少数方法如LATE水平集模型具有较强抵抗灰度不均匀的能力,但这些模型的计算代价普遍较高。针对这些问题,本文提出了三种算法策略,用来提高对度不均匀图像分割的效率和质量。1.提出一种矩形窄带法。传统的窄带法将水平集的计算区域约束在活动轮廓附近的带状区域,从而减少了计算区域的面积,但活动轮廓附近仍然存在许多冗余的计算区域。本文将窄带约束在真正活动的区域,进一步缩小了窄带面积,降低了水平集算法的复杂度。矩形窄带法与LATE模型相结合,在保证分割质量的基础上提高了LATE模型的分割效率。实验表明矩形窄带的面积与传统窄带的面积的比值逐渐减小到0,随着迭代次数增加。表明矩形窄带法有效地减少了冗余计算量。针对灰度不均匀严... 

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 数字图像处理
    1.2 图像分割方法概述
        1.2.1 图像分割的定义
        1.2.2 图像分割方法的分类
        1.2.3 灰度不均匀问题
        1.2.4 分割质量评估标准
    1.3 本文的主要工作
        1.3.1 主要创新点
        1.3.2 论文结构安排
第2章 传统水平集图像分割方法简介
    2.1 水平集图像分割方法的研究现状
    2.2 基于边缘的水平集构造理论
    2.3 基于区域水平集构造理论
第3章 LATE水平集图像分割模型的矩形窄带法
    3.1 传统窄带及其复杂度分析
    3.2 矩形窄带法原理
        3.2.1 寻找过零点
        3.2.2 生成矩形窄带
        3.2.3 与传统窄带法的比较
    3.3数值实验
        3.3.1 窄带面积比较
        3.3.2 运行效率比较
        3.3.3 分割精度分析
    3.4 本章小结
第4章 基于LOG响应过零点的快速图像分割方法
    4.1 LOG边缘检测
    4.2 本章方法的原理
        4.2.1 具体算法
        4.2.2 与LOG、Canny边缘检测方法的区别
        4.2.3 与水平集方法的区别
        4.2.4 区域强度分析以及本章方法的有效性
    4.3 数值实验
        4.3.1 与其他水平集模型比较
        4.3.2 分割质量评估
        4.3.3 关于分割区域的标记
        4.3.4 参数分析
    4.4 本章小结
第5章 基于热扩散方程的灰度不均匀图像水平集分割方法
    5.1 2D扩散方程
    5.2 本章提出的模型
        5.2.1 我们方法的原理
        5.2.2 与GAC模型的区别
        5.2.3 与RSF模型以及LATE模型的区别
    5.3 数值实验
        5.3.1 演化过程和初始轮廓分析
        5.3.2 分割质量和效率比较
        5.3.3 参数分析
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 本文总结
    6.2 研究展望
参考文献
致谢
附录 攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果



本文编号：3696403