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基于多层次浸没的分水岭算法

杨飞锋  
【摘要】: 图像分割在图像分析领域是一个基本问题。一般图像分割问题定义为把一张图像或数据集分割成一系列的同质结果。虽然近来图像分割的算法研究已经有非常大的提高与突破,但在实际应用中,仍然有极大难度。 分水岭算法是一种流行的图像分割算法,来自于数学形态学领域。该算法最简单的直觉描述为:视一张二维图片为一个地形,其上的地形高度跟图像的灰色值等级相等,然后假设雨水顺着地形往下流,最终形成分割开的湖(区域),其分割界线即为分水岭线。 分水岭算法已经被广泛地应用在图像处理的很多领域。这主要是由于分水岭算法有两个优点:并行化处理,以及可产生完全的分割区域,即使区域间的差别很小。但是,分水岭算法也存在几个非常显著的缺点,过分割现象就是最主要的一个。因此,如何解决过分割问题以改进分水岭算法就成为一项非常重要的课题。 为解决分水岭算法中的过分割问题,许多学者已经做了大量研究。本文根据解决过分割问题的阶段,将解决方法分为三类:分割处理前、分割处理中、分割处理后。并提出了基于多层次浸没(Multi-Level Immersion)的分水岭算法,可以有效地减少分割区域(过分割问题)。该算法可以表述为:在浸没过程中,通过重定义阈值函数,使得一些像素点能较早地被浸没,分割后的区域有显著地减少,从而分割结果更加


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