收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于可分解马尔科夫网的图像分割方法研究

曹建农  
【摘要】:至今,图像分割尚无通用的分割理论和方法,现存的各种各类分割算法大都是基于某种具体问题,这是目前图像分割所面临的困难。本文提出一个新的理论和方法,基于此,我们可以改善图像分割算法对具体问题的过度依赖性,本文方法在一定程度上具有方法论意义上的通用性。 我们知道,图像分割是图像信息处理中十分重要的研究内容,在图像理解、模式识别、图像编码和图像合成等方面有广泛的应用,然而它也是一个很困难的经典问题。尤其是图像获取的机理使得图像区域边界之间不可避免地会产生灰度平滑,同时由于光的复杂作用也会使不同目标区域中存在灰度重叠,这些都会造成图像分割的困难,有效的避免方法是对图像进行平滑预处理,可以大大地压缩目标灰度重叠。另一方面噪声也会严重影响图像分割的质量,对噪声图像进行滤波预处理也是提高图像分割质量的重要一环。 我们提出的基于可分解马尔科夫网(Decomposable Markov Networks,DMN)的方法是基于系统的信息熵差原理进行网络的结构搜索,通过网络结构输出形式判断像素的亮度,将其归为高亮、中亮(缓冲区)、低亮三类,获得缓冲区。所谓缓冲区是局部无法判明亮度(不亮也不暗)归属(高亮或低亮)的像素的集合。它与过渡区既有区别又有联系:即缓冲区包含了过渡区,而过渡区不一定就是缓冲区,因为它们具有不同的理念。缓冲区是局部暂时不明归属的像素的容纳区域,我们可以通过修改缓冲区的容量,来控制缓冲区像素的数量。从缓冲区中压出栈的像素,将自适应地根据局部特征被分别归入高亮或低亮的像素区域,实现对图像分割的缓冲区控制法,这个过程是一个连续的过程。而过渡区则被认为是一个包含区域边界的部分,对它再实施分割就获得了区域边界,可见过渡区是一个固定的区域,不可调整,噪声或误差对分割结果的影响是不可避免的。 既然可分解马尔科夫网(DMN)模型可以判断出每一个像素的亮度归属,所以它对图像的平滑和滤波也都是可以实现的。实质上,无论是图像平滑、滤波、或者图像分割,其关键问题都在于对单个像素特征的识别,既然DMN可以识别单个像素的特征,所以,它必然可以分别进行平滑、滤波、分割处理。一些相关文献都认为图像平滑、滤波将有利于图像分割,所以图像平滑、滤波方法也是本文的研究内容。图像平滑、滤波(或分割)的方法已经提出了不少,但是它们大都是基于具体图像的特征而进行的图像平滑和滤波(或分割),所以不可能基于一种模型分别进行平滑、滤波(或分割)处理。 在图像平滑、滤波处理中,图像中的非灰度抖动和非噪声像素在平滑、滤波前后的灰度值应当保持不变,同时平滑、滤波操作只应当改变图像抖动灰度或噪声灰度的值。本文方法通过DMN的结构搜索,可以得到被平滑、滤波图像像素灰度的三个重要信息:一是灰度抖动或噪声像素的精确位置;二是灰度抖动或噪声像素的灰度值应该改正的方向(即上调或下调);三是与灰度抖动或噪声像素具有最大相关性的近邻像素的精确位置。 传统平滑、滤波(包括均值滤波)方法的致命缺陷在于:一是没有精确的噪声定位,因此这些方法认为滤波窗口中心像素就是噪声象素;二是认为窗口内所有像素灰度都对中心噪声象素有贡献。所以,在平滑、滤波时,对噪声象素的替代就采用了不加区别地对窗口内所有像素灰度进行平均的方法。因此,传统平滑、


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李斌,庄天戈;图像分割中采用自适应三次B样条修饰轮廓线[J];光学技术;2001年05期
2 罗文村;关于多种分割方法的综合集成的研究[J];现代计算机;2001年06期
3 陈涛,卜佳俊;一种新颖的基于边缘检测的图像分割方法[J];计算机工程;2003年07期
4 周铭;低信噪比红外小目标图像的分割方法[J];激光与红外;2004年03期
5 刘宏建,刘允才;一种基于粗集理论的图像分割方法[J];红外与毫米波学报;2004年06期
6 阙大顺,刘明慧;基于图像分割的复杂面积计算方法研究与实现[J];交通与计算机;2005年02期
7 刘征,卢晓东;基于MRF的进化规划算法应用于红外图像分割[J];红外;2005年06期
8 杨晓强,魏生民,汪焰恩;一种基于知识模型的CT图像分割方法[J];计算机应用研究;2005年08期
9 刘传文;;基于模糊隶属度曲面的遗传算法图像分割[J];交通与计算机;2005年06期
10 宋淑然;洪添胜;王卫星;李震;;基于马氏距离的荔枝图像分割设计方法[J];沈阳农业大学学报;2005年06期
11 李映;赵荣椿;张艳宁;焦李成;;基于自适应免疫遗传算法的图像分割[J];模式识别与人工智能;2005年02期
12 吴骏;杨兆选;;灰度图像的镜像对称性度量[J];电子测量与仪器学报;2005年06期
13 陈敏;;一种自动识别最优阈值的图像分割方法[J];计算机应用与软件;2006年04期
14 陈州徽;雷奕;刘海华;;基于多分辨率-分水岭算法的图像分割方法[J];中南民族大学学报(自然科学版);2006年01期
15 柴震海;秦琴;王汝笠;;马尔可夫随机场在可见光图像分割中的应用[J];科学技术与工程;2006年06期
16 李丙春;周明全;耿国华;孙蕾;;多尺度区域增长的肿瘤区域分割方法[J];计算机工程与应用;2006年30期
17 成鹏飞;高阳;王仲;张马林;;复杂背景下圆形物体分割算法[J];计算机应用;2006年10期
18 赵凤;范九伦;;一种结合二维熵和模糊熵的图像分割方法[J];计算机工程与应用;2006年32期
19 胡俊;;一种基于互相关匹配的简化PCNN及其图像分割[J];信息通信;2006年06期
20 黄傲林;杨金宝;;基于灰度最优阈值的虹膜分割与定位[J];新世纪论丛;2006年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 薛笑荣;赵荣椿;张艳宁;段锋;苏爱民;;基于树型小波变换的SAR图像分割[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
2 黎明;周琳霞;杨小芹;;图像的进化计算分割法[A];中国图象图形学会第十届全国图像图形学术会议(CIG’2001)和第一届全国虚拟现实技术研讨会(CVR’2001)论文集[C];2001年
3 周晖;赵珂;王润生;;基于数据属性驱动的高分辨率遥感图像自适应融合分割算法[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
4 韩立强;;基于图像分割技术的汽车发动机缸体表面缺陷检测[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(下册)[C];1999年
5 曹永锋;孙洪;徐新;;基于盆地动力学的图像多级阈值化方法[A];第十一届全国信号处理学术年会(CCSP-2003)论文集[C];2003年
6 陈明;;一种指纹图像分割方法[A];全国第16届计算机科学与技术应用(CACIS)学术会议论文集[C];2004年
7 饶洪辉;姬长英;;基于分水岭算法的绿色作物和背景分割[A];农业工程科技创新与建设现代农业——2005年中国农业工程学会学术年会论文集第三分册[C];2005年
8 闫成新;范波涛;;基于梯度门限的图像过渡区提取与分割[A];中国图学新进展2007——第一届中国图学大会暨第十届华东六省一市工程图学学术年会论文集[C];2007年
9 王一波;胡仲翔;姚耀;;基于水平集的激光条纹提取方法[A];2009全国虚拟仪器大会论文集(一)[C];2009年
10 罗志宏;冯国灿;杨关;;一个新变分模型在噪声图像分割中的应用[A];第十五届全国图象图形学学术会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 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
4 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
5 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
6 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
7 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
8 张新野;基于聚类分析的图像分割方法研究[D];大连海事大学;2012年
9 侯叶;基于图论的图像分割技术研究[D];西安电子科技大学;2011年
10 张大明;基于图理论的图像分割和分类算法研究[D];安徽大学;2011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
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 叶青 通讯员 粤科宣;病人家属也可操刀“做手术”[N];广东科技报;2011年
2 陈雪;康佳“第一屏”今年上“春晚”[N];中国证券报;2007年
3 ;“天下第一屏”落户深圳华侨城[N];消费日报;2006年
4 张兰华;数字化技术助力安防行业上台阶[N];光明日报;2006年
5 刘奕;康佳高起点挺进LED产业[N];中华工商时报;2006年
6 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
7 游雪晴;专家指出:不要炒作虚拟人[N];科技日报;2003年
8 安徽 云飞;VB中图像显示特效五例[N];电脑报;2001年
9 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
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
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978