收藏本站
《吉林大学》 2012年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于模糊聚类的图像分割算法研究

何月  
【摘要】:图像分割的主要目的就是将感兴趣区域从背景中提取出来,以便进行进一步的分析处理。图像分割技术已广泛地应用于医学图像处理、模式识别和计算机视觉等领域。因为图片本身具有不确定性和模糊性,所以图像分割一直是图像处理中的经典问题。许多学者在图像分割方面做了大量的研究,提出很多有效实用的分割算法。其中,基于模糊聚类的图像分割方法是一类极其重要的算法,因其可以很好地描述图像的模糊性而得到众多学者的青睐。但经典的模糊聚类分割方法存在对噪音敏感、运算开销大以及对边缘数据处理较差等缺点,影响其应用。 因此,本文研究了模糊聚类中颇为流行的模糊C均值算法,针对传统模糊C均值算法应用于图像分割时存在的一些缺点进行了改进,以规避其在图像处理中存在的不足,本论文主要取得了以下研究成果: (1)考虑到传统的模糊C均值算法受噪音影响大的弊端,本文提出一种包含图像空间信息和隶属度约束的模糊C均值图像分割算法。在传统的模糊C均值算法基础上,对能量函数添加约束项约束空间信息和隶属度值,可以减弱噪音点在选取聚类中心时的影响,有效地降低了椒盐噪音、高斯噪音以及混合噪声对图像分割结果的干扰。新添加的约束项对于噪音点可以适当地修正其隶属度的值并正确地归类,并且不含参数,避免人为因素对分割结果的影响。通过与FCM算法、FCM_S算法、MOP_FCM算法、鲁棒性FCM算法、RFCM算法以及FLICM算法的对比实验结果可以看到,本方法较适合处理受噪音污染的图像,得到较好的分割结果。 (2)针对传统的模糊C均值算法对图片细节信息保留较少的缺点,提出一种基于塔形分层的模糊C均值图像分割算法,通过构造自适应隶属度阈值的塔形结构来避免人为设定阈值的不灵活性,引入塔形结构可以有效地减少运算时间。在传统模糊C均值算法的目标函数中添加约束项,添加塔形结构的顶层像素点隶属度对底层像素点隶属度的约束,同时约束了邻域空间信息,可以更恰当地处理边缘数据。最后进行了分割对比实验,通过与FCM算法、分层FCM算法、MS_FCM算法等六种算法对多组图像的分割结果可以看到,本文算法可以有效地保留图像细节信息,提高图像的分割质量,分割结果更加精确。 (3)在彩色图像分割方面,提出一种基于S和V颜色分量的模糊C均值彩色图像分割算法。通过统计彩色图像在HSV颜色空间中的S和V颜色分量的分布情况,用基于直方图的快速模糊C均值算法对颜色分量进行聚类划分,根据得到的聚类中心及彩色图像的目标颜色数目分割图像得到最终的彩色图像分割结果。本文算法简单快速,不需要任何先验知识,可以有效提取彩色图像的目标区域。通过对多组不同颜色花朵的分割实验,以及与其他四种彩色图像分割算法的分割结果对比,证明本算法可以有效地分割目标区域颜色不同的彩色图像并提取彩色目标区域,分割结果较准确,运算速度较快,是简单快捷有效的彩色图像分割算法。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TP391.41

手机知网App
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王丽芳;可见光遥感图像分割算法研究[D];西安电子科技大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高新波,李洁,姬红兵;基于加权模糊c均值聚类与统计检验指导的多阈值图像自动分割算法[J];电子学报;2004年04期
2 李伟;陈武凡;;带偏场校正和邻域约束的快速MR脑组织分割新方法[J];电子学报;2010年08期
3 吉李满;;图像分割算法的应用与评价[J];吉林工程技术师范学院学报;2006年09期
4 周显国;陈大可;苑森淼;;基于改进模糊聚类分析的医学脑部MRI图像分割[J];吉林大学学报(工学版);2009年S2期
5 齐淼;张化祥;;改进的模糊C-均值聚类算法研究[J];计算机工程与应用;2009年20期
6 何月;申铉京;曾铮;;一种有效抑制噪音的模糊C均值图像分割算法[J];计算机工程与应用;2011年29期
7 陆爽;彭力;;基于FCM改进算法的手背静脉识别[J];计算机工程;2010年16期
8 李彬;陈武凡;;基于MS-FCM算法的MR图像分割方法[J];计算机工程;2010年16期
9 胡广;李娟;黄本雄;;结合空间信息的模糊C均值聚类图像分割算法[J];计算机与数字工程;2008年04期
10 丁震;胡钟山;杨静宇;唐振民;邬永革;;一种适用于灰度图像分割的快速FCM算法[J];模式识别与人工智能;1997年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 任春晓;自动指纹识别中若干关键算法的研究[D];山东大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 杨润玲;基于FCM类型算法的自动图像分割方法研究[D];西安电子科技大学;2006年
2 王志兵;基于模糊聚类的图像分割技术研究[D];西南大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 欧阳鑫玉,赵楠楠,宋蕾,谢元旦;图像分割技术的发展[J];鞍山钢铁学院学报;2002年05期
2 刘敬伟;徐美芝;;Bezdek型模糊属性C均值聚类算法[J];北京航空航天大学学报;2007年09期
3 王晓松;黄心渊;付慧;;复杂背景下的树木图像提取[J];北京林业大学学报;2010年03期
4 罗元;周光;张百胜;李玲;;一种机器人导航中数字路标的分割和识别方法[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2009年05期
5 田永江;滕奇志;何小海;李国利;;一种激光损伤显微图像分割算法[J];成都信息工程学院学报;2007年02期
6 杨肖;徐晓;;基于HSV空间和遗传算法的仪器仪表信息提取[J];传感器与微系统;2012年02期
7 何玲君;;基于混合先验的CT图像重建研究[J];传感器世界;2011年03期
8 庞新华;朱文泉;潘耀忠;贾斌;;基于高分辨率遥感影像的耕地地块提取方法研究[J];测绘科学;2009年01期
9 龚亮;张永生;李正国;包全福;;基于强度信息聚类的机载LiDAR点云道路提取[J];测绘通报;2011年09期
10 万龙;;改进的初始中心与隶属度函数的模糊C-均值算法[J];重庆科技学院学报(自然科学版);2011年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 ;Image Segmentation Based on the Mean-Shift in the HSV Space[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 李俊峰;杨瑷萍;戴文战;潘海鹏;;基于灰色绝对关联度和LOG算子的图像边缘检测算法研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 朱一玮;;基于色差分析的图像边缘跟踪改进算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 谭玉敏;槐建柱;唐中实;;一种基于区域邻接图的高分辨率遥感影像分割算法[A];《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C];2008年
5 刘荣;侯志强;谭洪波;;一种基于视觉模型的彩色图像边缘检测算法[A];第八届全国信号与信息处理联合学术会议论文集[C];2009年
6 黄文明;邓珍荣;计冬华;;基于支持向量机的红细胞彩色图像分割[A];广西计算机学会2008年年会论文集[C];2008年
7 牛玉贞;李学庆;杨萍;黄万丽1;;基于区域的彩色图像专色分色算法[A];第三届和谐人机环境联合学术会议(HHME2007)论文集[C];2007年
8 刘明政;殷建平;张国敏;祝恩;;基于相异增量的聚类算法在彩色图像分割中的应用[A];2005年全国理论计算机科学学术年会论文集[C];2005年
9 王婷婷;董卫;;基于Munsell空间的彩色图像分割方法[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(2)[C];2008年
10 刘永春;张锋;王秀碧;;基于小波变换和FCM算法的图像分割[A];第三届全国虚拟仪器大会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王晓松;复杂背景下树木图像提取研究[D];北京林业大学;2010年
2 赖军臣;基于病症图像的玉米病害智能诊断研究[D];石河子大学;2010年
3 皋军;智能识别中的降维新方法及其应用研究[D];江南大学;2010年
4 郑庆庆;纹理特征提取及其在图像分割中的应用研究[D];华中科技大学;2011年
5 王彦春;基于过渡区的图像分割技术研究[D];大连海事大学;2011年
6 李向伟;压缩域视频检索与挖掘关键技术研究[D];兰州理工大学;2010年
7 王骏;无监督学习中聚类和阈值分割新方法研究[D];南京理工大学;2011年
8 王伟;炼焦过程综合生产目标的智能预测与协调优化研究[D];中南大学;2011年
9 陈杰;高分辨率遥感影像面向对象分类方法研究[D];中南大学;2010年
10 戚玮玮;光照变化条件下中型组足球机器人目标识别与定位方法研究[D];中国海洋大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈欣欣;基于CT图像的血管分割[D];郑州大学;2010年
2 张语涵;基于区域的彩色图像分割方法研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
3 潘振赣;基于模糊聚类的碑文拓片图像分割算法研究[D];苏州大学;2010年
4 孙莉莉;基于FCM的图像分割算法研究[D];广西民族大学;2010年
5 唐海周;基于区域综合特征的车牌定位方法研究及应用[D];湖南工业大学;2010年
6 陆爽;模糊聚类算法在模式分类中的应用研究[D];江南大学;2010年
7 王瑛;基于模糊聚类的入侵检测算法研究[D];江西理工大学;2010年
8 邢亚书;移动目标检测与注释技术研究[D];长春工业大学;2010年
9 万施;彩色图像分割算法研究[D];南昌大学;2010年
10 吴菁;医学显微细胞图像提取和分割技术的研究与实现[D];电子科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 余鹏;张震龙;侯至群;;基于高斯马尔可夫随机场混合模型的纹理图像分割[J];测绘学报;2006年03期
2 杨红磊;彭军还;;基于马尔可夫随机场的模糊c-均值遥感影像分类[J];测绘学报;2012年02期
3 张春伶;;图像分割算法综述与探索[J];科技创新与应用;2012年13期
4 刘伟强,陈鸿,夏德深;基于马尔可夫随机场的遥感图像分割和描述[J];东南大学学报;1999年S1期
5 秦昆;徐敏;;基于云模型和FCM聚类的遥感图像分割方法[J];地球信息科学;2008年03期
6 江峰,符影杰,范献林,徐永洪;改进的一维Otsu法在B超图像分割中的应用[J];电子工程师;2003年11期
7 何宁;张朋;;基于边缘和区域信息相结合的变分水平集图像分割方法[J];电子学报;2009年10期
8 刘爱平;付琨;尤红建;刘忠;;基于MAR-MRF的SAR图像分割方法[J];电子与信息学报;2009年11期
9 郭海涛,王连玉,田坦,张春田,孙鹤泉;利用二维属性直方图的Otsu自动阈值分割方法[J];光电子·激光;2005年06期
10 卫俊霞;相里斌;高晓惠;段晓峰;;基于K-均值聚类与夹角余弦法的多光谱分类算法[J];光谱学与光谱分析;2011年05期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王鹏伟;基于多尺度理论的图像分割方法研究[D];中国科学技术大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周晚辉;基于像元聚类的图像分割算法研究[D];北京林业大学;2011年
2 路彬彬;基于模糊C-均值聚类的遥感图像分割算法研究[D];新疆大学;2011年
3 顾英杰;基于改进模糊C-均值的遥感图像聚类分割算法[D];新疆大学;2011年
4 张冬生;基于阈值的图像分割算法研究[D];东北石油大学;2011年
5 李静;基于模糊理论的图像分割算法研究[D];长春理工大学;2011年
6 权佳成;基于模糊理论的图像分割算法的研究[D];重庆大学;2011年
7 李玉辉;基于变分水平集的图像分割算法研究[D];南京理工大学;2012年
8 罗群艳;基于直方图统计模型的自适应多阈值图像分割算法的研究[D];南京理工大学;2012年
9 郑玮;基于模糊马尔科夫随机场的遥感图像分割算法研究[D];电子科技大学;2007年
10 金上鸿;彩色遥感图像分割算法研究[D];西安电子科技大学;2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曾京文,汪庆宝,胡健;指纹自动识别中的中心点搜索和特征分块抽取方法[J];北京工业大学学报;1996年04期
2 康家银;闵乐泉;;基于顾及像素空间信息的加权FCM聚类的图像分割[J];北京科技大学学报;2008年09期
3 李建华,马小妹,郭成安;基于方向图的动态阈值指纹图像二值化方法[J];大连理工大学学报;2002年05期
4 王培珍,陈维南;基于模糊聚类与二维阈值的图像分割[J];东南大学学报;1998年06期
5 王华峰,陈武凡;基于数学形态学的脑组织图像自动分割[J];第一军医大学学报;2004年07期
6 刘健庄;基于二维直方图的图象模糊聚类分割方法[J];电子学报;1992年09期
7 丁震,胡钟山,杨静宇,唐振民;FCM算法用于灰度图象分割的研究[J];电子学报;1997年05期
8 范九伦,裴继红,谢维信;基于可能性分布的聚类有效性[J];电子学报;1998年04期
9 高新波,裴继红,谢维信;模糊c-均值聚类算法中加权指数m的研究[J];电子学报;2000年04期
10 冯衍秋,陈武凡,梁斌,林亚忠;基于Gibbs随机场与模糊C均值聚类的图像分割新算法[J];电子学报;2004年04期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 裴继红;基于模糊信息处理的图像分割方法研究[D];西安电子科技大学;1998年
2 李洁;基于自然计算的模糊聚类新算法研究[D];西安电子科技大学;2004年
3 梅园;自动指纹识别系统中若干关键问题研究[D];南京理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 杨润玲;基于FCM类型算法的自动图像分割方法研究[D];西安电子科技大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 方宏;王仲;;基于复杂背景的图像分割算法[J];装甲兵工程学院学报;2006年02期
2 李弟平;罗三定;;基于多因素的图像分割算法[J];电脑与信息技术;2006年03期
3 王原丽;李艳红;;多分辨率图像锥的FCM聚类图像分割算法[J];信息技术;2006年11期
4 周志艳;周学成;罗锡文;李庆;;基于Matlab的根系断层图像分割处理算法[J];农业机械学报;2006年12期
5 胡正平;谭营;;基于SVDD的交互式区域增长图像分割算法[J];仪器仪表学报;2006年S3期
6 李彬;陈武凡;颜刚;;基于模糊马尔可夫场的脑部MR图像分割算法[J];计算机工程与应用;2007年07期
7 杨立才;赵莉娜;吴晓晴;;基于蚁群算法的模糊C均值聚类医学图像分割[J];山东大学学报(工学版);2007年03期
8 李彬;陈武凡;;基于非齐次Markov随机场的无监督图像分割新算法[J];南方医科大学学报;2007年11期
9 付恒;冯志勇;;一种利用形状描述子的选择性图像分割方法[J];电子测量技术;2007年12期
10 徐瑜;杨绍清;孙牧;;一种红外成像制导中的图像分割算法[J];光学技术;2007年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 陈亮;叶旭鸣;俞利;;一种基于图论的图像分割算法[A];全国第4届信号和智能信息处理与应用学术会议论文集[C];2010年
2 明生;邬长安;马珂;;一种基于Canny检测算子的图像分割算法[A];计算机研究新进展(2010)——河南省计算机学会2010年学术年会论文集[C];2010年
3 李鹏飞;龙观水;景军锋;;一种改进的彩色纹理图像分割算法[A];第十五届全国图象图形学学术会议论文集[C];2010年
4 王士龙;万磊;唐旭东;;一种基于直方图改进的FCM聚类水下图像分割算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 赵海英;杨一帆;徐光美;;基于边缘形态变换的彩色织物图像分割算法[A];第十五届全国图象图形学学术会议论文集[C];2010年
6 张明;张仁斌;高森;李晓林;;基于马尔可夫随机场的电力设备红外图像分割[A];2011中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2011年
7 莫蕴非;;基于金相分析和LES的某配件城火灾数值重构[A];2011中国消防协会科学技术年会论文集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 王小龙;美开发出基于热映像的图像分割算法[N];科技日报;2011年
2 本报记者 吴佩;机器人摘棉花可以识别好与坏[N];农民日报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 许晓丽;基于聚类分析的图像分割算法研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
2 皮志明;结合深度信息的图像分割算法研究[D];中国科学技术大学;2013年
3 车娜;基于偏移场的核磁共振脑图像分割算法研究[D];吉林大学;2013年
4 郭丽;交互式图像分割算法的研究与应用[D];东北大学;2009年
5 王雷;侧扫声纳图像分割算法研究[D];哈尔滨工程大学;2013年
6 李刚;基于图像工程的路面破损自动识别算法研究[D];长安大学;2010年
7 林磊;基于MRI的大脑皮层形态学研究[D];浙江大学;2010年
8 项荣;开放环境中番茄的双目立体视觉识别与定位[D];浙江大学;2013年
9 李恩科;IRST单站被动定位系统的关键技术研究[D];西安电子科技大学;2008年
10 朱雷;古籍手写汉字图像分割算法研究[D];重庆大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 邵罕;基于自适应模糊聚类分析的图像分割算法研究[D];信阳师范学院;2012年
2 刘琦;等周图像分割算法的加速改进及其中的优化问题[D];西北大学;2010年
3 王丽芳;可见光遥感图像分割算法研究[D];西安电子科技大学;2013年
4 蔡珍凡;基于核方法的图像分割算法研究[D];华南理工大学;2010年
5 权佳成;基于模糊理论的图像分割算法的研究[D];重庆大学;2011年
6 何月;基于模糊聚类的图像分割算法研究[D];吉林大学;2012年
7 王江峰;基于模糊聚类的图像分割算法研究[D];西安电子科技大学;2013年
8 周晚辉;基于像元聚类的图像分割算法研究[D];北京林业大学;2011年
9 王艳华;基于模糊聚类的医学图像分割算法的应用研究[D];昆明理工大学;2009年
10 单强;一种恶劣气候下车辆图像分割算法的研究与实现[D];东北大学;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026