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《西安电子科技大学》 1998年
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基于模糊信息处理的图像分割方法研究

裴继红  
【摘要】: 图像分割是计算机视觉领域一个重要而基本的问题,尤其是在图像理解、成像目 标的识别与跟踪、机器人视觉中是一项关键技术。分割结果的好坏,对视觉系统的性 能影响很大。图像分割同时又是一个信息不足的不适定问题。为了使问题适定化,就 需要增加约束条件(先验知识)。由于视觉任务的多样性和复杂性,以及从图像中所获 得的信息不同,使需要的约束条件也各不相同。由于人们事先很难精确了解在成像过 程中信息损失的情况,这就给先验知识的精确数学刻画带来很大的难度。另外,由于 成像中各种因素的影响,使得要分割的目标与背景之间一般都带有一定的相似性和不 确定性。而模糊集合论及由此而发展起来的模糊信息处理技术,对处理带有模糊不确 定性的事件及对不精确知识的描述与处理方面具有得天独厚的优势。图像分割过程就 是利用图像信息及先验的约束条件,将图像像素进行智能分类的过程。 基于以上原因,本文研究了以模糊信息处理技术为基础,利用不同的图像信息进 行图像分割的原理,提出了一系列新的思想和方法,取得了良好的效果。本文共分七 章,主要内容如下: 第一章,回顾了计算机视觉的发展历史及现状,阐述了图像分割几十年来一直是 困扰计算机视觉领域发展的一个热点研究问题,接着分析了图像分割本身所存在的问 题及解决方法。一方面,图像本身存在模糊不确定性,另一方面,使图像分割这一问 题适定化的约束条件(先验知识)的表述具有模糊不确定性,这就使得在图像分割中 使用模糊信息处理技术成为必然。最后介绍了本文取得的主要研究成果。 第二章,论述了图像分割的基本原理,阐述了模糊分类技术与图像分割的关系。 由于图像分割是一个智能分类过程,因此,本章重点研究了适用于图像分割的模糊分 类技术,提出了基于人的分类特点的模糊软聚类方法:截集FCM聚类算法;提出了势 函数部分加权的FCM聚类方法;提出了非迭代的势函数聚类方法。由于聚类问题是一 个非线性优化问题,对初始值很敏感,因此本章研究了聚类的初始化问题,提出了一 种函数初始化方法。在分类过程中,自动确定数据集合的分类类数是智能处理的一个 关键,本章研究并提出了一种基于模糊贴近度的聚类有效性方法,用于自动确定分类 数。 第三章,研究了基于图像灰度统计信息的多阈值图像分割方法,提出了二种有效 的多阈值分割方法:势函数聚类自适应多阈值分割方法;直方图模糊约束聚类自适应 多阈值分割方法。同时对以上方法在理论上进行了深入分析,并且给出了相应的实验 结果。理论和实验都证明以上方法具有良好的性能。 第四章,从增强直方图的峰谷特性入手,提出了两种图像分割方法,一是基于平 I 滑性测度的模糊自适应直方图增强图像分割,该方法对具有强噪声的图像具有良好的 分割效果。二是基于色调直方图模糊增强的彩色图像分割,主要从人对颜色认识的常 识人手,用模糊信息技术进行色调直方图的增强。 第五章,研究了基于空间邻域信息和灰度信息的图像模糊分割方法。讨论了灰度 图像信息墒,根据不同的图像特点提出了三种图像分割方法:利用启发式知识的模糊 区域生长图像分割方法;采用塔型模糊聚类区域过分割,然后进行区域模糊合并的图 像分割方法;纹理图像的模糊软聚类分割方法。 第六章,研究了基于图像边缘信息的图像分割方法,提出了一种图像邻域有序性 模糊度量,以此来调节多尺度边缘检测中滤波尺度的大小。并由此提出了一种基于邻 域有序性模糊度量的多尺度边缘检测方法。实验证明本章提出的方法具有良好的检测 效果和抗噪性能。 第七章,研究了应用模糊信息处理技术处理序列图像目标中带有模糊不确定性信 息的方法,并提出了基于模糊加权时域滤波的运动目标分割算法和模糊自适应局部阈 值序列图像分割方法。
【学位授予单位】:西安电子科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:1998
【分类号】:TP391.4

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李丽;;一种主分量直方图模糊增强的彩色图像分割方法研究[J];大连大学学报;2011年03期
2 裴继红,谢维信;直方图模糊约束FCM聚类自适应多阈值图像分割[J];电子学报;1999年10期
3 杨?,梁继民,杨万海,裴继红;基于进化策略和IHS变换的图像融合方法[J];电子学报;2001年10期
4 裴继红,范九伦,谢维信;聚类中心的初始化方法[J];电子科学学刊;1999年03期
5 高新波,裴继红,谢维信;基于统计检验指导的聚类分析方法[J];电子科学学刊;2000年01期
6 裴继红,杨灶亘;塔型模糊聚类及区域模糊合并图像分割方法[J];红外与毫米波学报;1999年01期
7 裴继红,谢维信;势函数聚类自适应多阈值图像分割[J];计算机学报;1999年07期
8 高新波,谢维信;模糊聚类理论发展及应用的研究进展[J];科学通报;1999年21期
9 杨?,裴继红,杨万海;基于边缘信息的多光谱高分辨图像融合方法[J];自动化学报;2002年03期
10 裴继红,谢维信;势函数自适应加权模糊C-均值聚类方法[J];系统工程与电子技术;1999年12期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 魏立梅;聚类分析新方法的研究与应用[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 韩冰;基于智能软计算的视频镜头分割算法研究[D];西安电子科技大学;2006年
4 於世为;储层预测信息管理中软计算集成理论与方法研究[D];中国地质大学;2008年
5 刘锁兰;基于模糊理论的图像分割区域法研究[D];南京理工大学;2008年
6 瞿中;图像分割与评价及图像三维表面重建研究[D];重庆大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马天明;基于FCM的刀具特征自适应提取[D];西安工业大学;2011年
2 邓曼妮;基于模糊理论的柔性形态学边缘检测研究[D];兰州交通大学;2011年
3 葛凯华;基于ARM9的集装箱图像采集及箱号识别系统的设计[D];南京理工大学;2012年
4 李娟;基于模糊理论的图像分割算法研究[D];武汉科技大学;2005年
5 周璐璐;图像的多区域分割研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
6 金雪军;基于SNAKE模型的物体轮廓提取及跟踪技术研究[D];浙江工业大学;2006年
7 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
8 刘健康;足迹图像处理方法研究[D];大连海事大学;2006年
9 张晓娜;改进的模糊连通度图像分割算法[D];大连海事大学;2007年
10 张莉;基于图像处理和改进FCM的鸡蛋品质检测技术研究[D];内蒙古农业大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 谢维信;模糊计算机[J];电子学报;1989年02期
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4 朱光喜;张平;朱耀庭;;基于分形维数的图像分割研究[J];计算机科学;1994年01期
5 刘成君;戴汝为;;计算机视觉研究的进展[J];模式识别与人工智能;1995年S1期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴大宏,赵人达;基于遗传算法与神经网络的桥梁结构健康监测系统研究初探[J];四川建筑科学研究;2002年03期
2 杨志华;;住宅整体健康性的评价方法[J];四川建筑科学研究;2005年06期
3 张安勤;数据挖掘与进化算法[J];安徽教育学院学报;2002年03期
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5 石晓忠,萧德云;一种模糊推理事故预测方法及其应用[J];鞍钢技术;1997年02期
6 王贵竹,李婕;有公共连接点的耦合电感的去耦等效[J];安徽大学学报(自然科学版);1999年03期
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8 张崚,路威;基于小波尺度共生矩阵的分割算法在地物提取中的应用[J];安徽工程科技学院学报;2002年02期
9 李震;线接触弹流问题弹性变形方程的快速卷积算法[J];安徽机电学院学报(自然科学版);1998年03期
10 蒋中;遗传算法在PID参数优化中的应用[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2000年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨益;方潜生;汪力君;;基于Handel-C的数字芯片的设计方法研究与实现[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
2 胡杨林;蒋洁琼;王明煌;曾勤;邱岳峰;邹俊;陈红丽;FDS team;;聚变裂变混合堆长寿命锕系废料嬗变处理的中子学优化分析[A];安徽新能源技术创新与产业发展博士科技论坛论文集[C];2010年
3 朱成华;;基于USB总线的弧焊电参数虚拟检测分析系统设计[A];制造业数字化技术——2006中国电子制造技术论坛论文集[C];2006年
4 党丽华;高志明;韩夏冰;毕慧超;;Q235钢的大气腐蚀电化学噪声小波包分析[A];中国腐蚀电化学及测试方法专业委员会2012学术年会论文集[C];2012年
5 马小平;汪永东;樊阳;;模糊证据理论的深入研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 孙燕;孙峥;黄鹍;;基于模拟退火机制的隔离小生境混合遗传算法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 孙燕;孙峥;;利用正交遗传算法优化交通检测点分布[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 郭玉堂;刘路路;;基于佳点集遗传算法的边缘检测[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 刘向;邹逢兴;张湘平;高政;;面向节能的混合流水车间调度方法的研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 汪民乐;高晓光;;GA早熟问题的定量分析及其预防策略[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王婷;EMD算法研究及其在信号去噪中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 梁洪;基于内容的医学图像检索及语义建模关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 刘文海;水下被动目标瞬态特征检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 时长江;豆科类杂草种子图像识别系统研究[D];中国海洋大学;2009年
5 韩艳玲;可能性构造空间理论与计算机作曲思维模型研究[D];华中科技大学;2010年
6 彭北青;第三方物流配送车辆路径问题模型及算法研究[D];华中科技大学;2009年
7 黄林峰;多目标进化算法研究[D];中国科学技术大学;2009年
8 刘飞;四足机器人步态规划与平衡控制研究[D];中国科学技术大学;2010年
9 刘文光;商用汽车电控机械自动变速器智能控制技术研究[D];江苏大学;2010年
10 郑罡;频域有限差分方法的改进研究[D];电子科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何慧娟;基于多传感器的移动机器人障碍物检测与定位研究[D];安徽工程大学;2010年
2 单文娟;铝电解槽焙烧与启动过程危险源辨识与评价研究[D];河南理工大学;2010年
3 赫英毅;毫米波段基于TE_(21)模差网络设计[D];中国工程物理研究院;2009年
4 万成;动态环境下的元胞遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
5 张聪炫;基于蚁群算法由直线光流场重建三维结构的研究[D];南昌航空大学;2010年
6 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
7 孙静;基于双目立体视觉的多相机三维重建技术实现[D];山东科技大学;2010年
8 吴香庭;基于遗传算法的K-means聚类方法的研究[D];山东科技大学;2010年
9 王辉;基于改进遗传算法的物流配送路径优化研究[D];山东科技大学;2010年
10 纪二云;基于改进遗传算法的电力系统无功优化的研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈妍;冷轧带钢表面缺陷智能检测技术的发展[J];鞍钢技术;1998年09期
2 王芬芳 ,冯江源;人工智能机器人[J];安徽科技;2000年05期
3 徐天长;;关于曲面的高斯曲率的应用[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2007年01期
4 吴琦;胡德金;张永宏;徐鸿钧;;GA-BP网络建模在套料钻性能预测中的应用[J];兵工学报;2006年03期
5 郭臻;陈远知;;图像阈值分割算法研究[J];中国传媒大学学报(自然科学版);2008年02期
6 毛士艺,赵巍;多传感器图像融合技术综述[J];北京航空航天大学学报;2002年05期
7 胡爱明,周孝宽;基于先验知识的红外图像汽车牌照定位方法[J];北京航空航天大学学报;2003年02期
8 徐科,徐金梧,陈雨来;冷轧带钢表面缺陷在线监测系统[J];北京科技大学学报;2002年03期
9 吴贵芳;徐科;徐金梧;杨朝霖;孙浩;王春梅;;形态小波在中厚板表面裂纹缺陷检测中的应用[J];北京科技大学学报;2006年06期
10 李侃,高春晓,刘玉树;基于SVM的空间数据库的层次聚类分析[J];北京理工大学学报;2002年04期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 肖菁;王琰;平西建;邵美珍;;Bezier曲面和Nurbs曲面拟合在三维足迹表面重建中的应用[A];中国图象图形科学技术新进展——第九届全国图象图形科技大会论文集[C];1998年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 范九伦;模糊聚类新算法与聚类有效性问题研究[D];西安电子科技大学;1998年
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5 彭冬亮;降质图像处理方法及其在机器人视觉系统中的应用研究[D];浙江大学;2003年
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7 钟波;基于软计算理论的电力系统可靠性评估模型与算法研究[D];重庆大学;2004年
8 闫成新;基于区域的图象分割技术研究[D];华中科技大学;2004年
9 王保平;基于模糊技术的图像处理方法研究[D];西安电子科技大学;2004年
10 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 蔡正涛;基于双结构元的数学形态学边缘检测方法[D];西北工业大学;2003年
2 宁冬子;基于自适应小波变换的静态图像编码压缩[D];西北工业大学;2002年
3 刘翔;多媒体信息综合检索的关键技术研究[D];浙江大学;2004年
4 李建勇;粒子群优化算法研究[D];浙江大学;2004年
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6 宫改云;FCM算法参数研究及其应用[D];西安电子科技大学;2004年
7 孙福利;模糊边缘检测方法研究[D];大连理工大学;2004年
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9 张婵;新闻视频自动摘要生成算法研究[D];西安电子科技大学;2005年
10 谢光艺;视频字幕检测与提取的算法研究[D];西安电子科技大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 程鹏飞;刘静香;周春娥;;基于图像的植物病变叶面特征值提取研究[J];安徽农业科学;2010年27期
2 赵晓华;谈玲珑;胡敦利;;基于Sub_FCM聚类算法的交通流量段自动划分方法[J];北京工业大学学报;2011年08期
3 郑岩,黄荣怀,战晓苏,周春光;基于遗传算法的动态模糊聚类[J];北京邮电大学学报;2005年01期
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5 毛韶阳;李肯立;;K-means初始聚类中心优化算法研究[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2007年04期
6 彭圣华;孙映成;;基于改进IHS变换的遥感图像融合新算法[J];成都大学学报(自然科学版);2011年04期
7 张栒;邓辉文;;基于减法聚类与聚类有效性评判的FCM聚类[J];重庆工学院学报;2006年05期
8 杨波,叶俊勇,汪同庆,彭健;低对比度图像的自适应阈值化算法[J];传感器技术;2002年06期
9 吴颖;田岩;;基于滤波器分解的图像融合算法研究[J];长江大学学报(自然科学版)理工卷;2009年01期
10 范春彦;韩晓明;;基于导弹武器系统模糊特性的模糊聚类分析及应用[J];弹箭与制导学报;2003年S3期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 魏立新;田学静;王洪瑞;宋阳;;基于改进型模糊聚类的模糊系统辨识方法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 谢凤英;姜志国;;一种免疫细胞图象非监督分割方法[A];信号与信息处理技术——第一届信号与信息处理联合学术会议论文集[C];2002年
3 马恒;贾传荧;唐卫东;;基于IHS和小波变换的图像融合方法[A];通信理论与信号处理新进展——2005年通信理论与信号处理年会论文集[C];2005年
4 徐阳;张雪兰;王娟;;SAR图像舰船目标处理研究综述[A];第十四届全国图象图形学学术会议论文集[C];2008年
5 石爱业;徐立中;黄风辰;;一种改进的基于小波变换的遥感图像融合方法[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年
6 卓群;欧贵文;;基于模糊高斯混合模型的说话人识别算法的一些改进[A];第六届全国人机语音通讯学术会议论文集[C];2001年
7 朱枝琳;;基于模糊聚类的城市功能区划分研究[A];2006年浙江省测绘学会工程测量专业委员会论文评审和讨论工程测量发展趋势会议论文集[C];2006年
8 洪志令;姜青山;董槐林;王声瑞;;基于多阈值分割的快速舰船目标检测方法[A];第二十三届中国数据库学术会议论文集(技术报告篇)[C];2006年
9 郝文海;牛焕娜;杨明皓;;静态电压安全在线预警软件的研究与开发[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集(上册)[C];2008年
10 汪民乐;高晓光;李勇;;新型遗传模糊C-均值聚类算法及其在导弹目标选择中的应用[A];2007年中国智能自动化会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 汤春瑞;水下目标声图像多分辨率分析及识别研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 徐红林;基因调控网络的建模及其结构分解方法研究[D];江南大学;2010年
3 朱佳俊;不确定可拓群决策优化方法及应用[D];东华大学;2010年
4 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
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7 覃事娅;耕地储备理论及实证分析[D];中南大学;2011年
8 刘拥军;合成孔径雷达目标识别与仿真研究[D];西安电子科技大学;2010年
9 刘靳;红外成像目标检测与识别方法研究[D];西安电子科技大学;2010年
10 刘勍;基于脉冲耦合神经网络的图像处理若干问题研究[D];西安电子科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 岳海亮;信息论在粗糙集连续属性离散化中的应用[D];辽宁师范大学;2010年
2 王林吉;基于CIELAB均匀颜色空间和聚类算法的混纺测色研究[D];浙江理工大学;2010年
3 王文姝;基于模糊理论的关键词识别算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 王月;改进的模糊C-均值算法在文本聚类中的应用研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
5 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
6 孙洋;基于免疫遗传算法和粒子群算法的聚类研究[D];长沙理工大学;2010年
7 刘坤朋;数据挖掘中聚类算法的研究[D];长沙理工大学;2010年
8 王飞;基于蚁群优化的模糊文本聚类算法研究[D];河南工业大学;2010年
9 孙莉莉;基于FCM的图像分割算法研究[D];广西民族大学;2010年
10 董菲菲;基于三维鞋印的鞋底花纹分类及模块设计[D];南昌大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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4 向良璧;断层图像处理分析技术取得重大成果[N];经济参考报;2003年
5 张兰华;数字化技术助力安防行业上台阶[N];光明日报;2006年
6 刘奕;康佳高起点挺进LED产业[N];中华工商时报;2006年
7 游雪晴;专家指出:不要炒作虚拟人[N];科技日报;2003年
8 张兰华;数字化核心助力安防行业渐入佳境[N];科技日报;2006年
9 程玮坚通讯员 周镇明;“亚洲第一屏”凤岗制造[N];东莞日报;2008年
10 梁红兵;康佳视讯:进军LED灯饰及背光源行业[N];中国电子报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10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 张印辉;多尺度马尔可夫随机场图像分割方法研究[D];昆明理工大学;2010年
3 白小晶;基于偏微分方程的图像分割与配准研究[D];南京理工大学;2010年
4 陈志彬;非参数变形模型结合模糊技术的MRI图像分割[D];大连理工大学;2010年
5 高浩;粒子群算法及其在图像分割中的应用与研究[D];江南大学;2009年
6 周鲜成;基于微粒群算法的数字图像处理方法研究[D];中南大学;2008年
7 付晓薇;基于量子力学的图像处理方法研究[D];华中科技大学;2010年
8 杨悦;基于模糊聚类及水平集方法的图像分割技术研究[D];吉林大学;2011年
9 李旭超;小波变换和马尔可夫随机场在图像降噪与分割中的应用研究[D];浙江大学;2006年
10 侯格贤;遗传算法及其在跟踪系统中的应用研究[D];西安电子科技大学;1998年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 严灵毓;基于半监督学习的图像分割系统的设计与实现[D];华中科技大学;2010年
2 宋晓峰;基于贝叶斯置信传播的图像分割方法研究[D];西安电子科技大学;2009年
3 葛秘蕾;基于云理论的图像分割技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 康朝红;基于支持向量机的X线图像分割技术研究[D];河北大学;2009年
5 萧湘;骨髓细胞图像分割方法研究[D];中南林业科技大学;2010年
6 尚金奎;基于粗糙集理论的图像分割方法研究[D];东北大学;2008年
7 胡媛媛;基于形态学的图像分割方法的研究与应用[D];昆明理工大学;2008年
8 蔺恒;基于人工免疫网络的图像分割[D];西安电子科技大学;2010年
9 李云刚;自由搜索算法的改进及其在图像分割中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 柳莹莹;基于量子进化计算的数据聚类和图像分割[D];西安电子科技大学;2010年
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