基于边缘信息的图像阈值化分割方法

针对现有几种利用边缘信息来进行图像闽值分割的方法存在的对噪声高度敏感，梯度阈值难以选取，且不具有自适应性的特点，提出一种抗噪声影响的形态学梯度算子和一种基于梯度直方图统计特征的梯度闽值自适应选取算法，得出了一套完整的基于边缘信息的图像闽值化分割算法。     

产品表面图像中的缺陷自动检测方法研究

仔细设计产品表面缺陷检测的图像识别算法是基于图像处理的产品表面缺陷自动检测系统快速并正确地检测缺陷的关键。以E型磁环表面缺陷的自动检测为例,分析了产品表面图像的特征,用梯度直方图自适应阈值分割的方法对图像进行增强和分割;并提出了一种新的快速识别算法对分割后的目标图像进行检测,实验结果表明了该算法的有效性和实用性。     

结合分水岭和互信息的医学图像自适应分割方法

针对现有的改进分水岭算法中对弱边界分割精度不高、计算复杂及梯度谷底阈值不能自适应选取等缺点,提出一个结合互信息的自适应医学图像分割方法。首先通过形态学滤波和高斯平滑滤波来增强图像的边缘区域和抑制图像噪声;然后经过多尺度形态学梯度的谷底填充算法来减少分割区域块数,同时利用基于数学形态学的多元图像边缘检测算法来提取图像的边缘对获得的梯度图像进行修正;通过引入互信息量对填充的阈值进行自适应调整实现控制分割区域的数量,最后实现自动优化分割。实验结果表明,该方法最大程度保留了图像的弱边缘信息,参数选取更加合理,自适应程度提高。     

一种基于自适应阈值的保细节平滑滤波器

基于多尺度多方向的模板,提出一种自适应地的细节平滑算法.该算法一方面保持了模板在保留图像细节特征方面的优势,另一方面利用图像灰度梯度直方图的统计特征,将整幅图像分割成若干子图像,再根据各个子图像的特性,并结合全局梯度特征信息自适应地生成动态阈值,有效地解决了以往阈值选取的困难,提高了图像平滑的自动化程度.与现有的其他算法相比,该算法实现简单,计算速度快,在实际应用中取得了很好的效果.     

基于均值—梯度共生矩阵模型的最大熵多阈值算法

为解决噪声显微细胞图像的多阈值分割问题,该文提出基于均值和梯度共生矩阵模型的最大熵多阈值算法。选用象素点的邻域灰度均值和梯度值构成二维灰度直方图。因为对象素点取均值可以平滑噪声,取梯度值可以锐化边缘,所以该算法能够改善图像的分割质量。考虑显微细胞图像多阈值分割的要求,该算法对二维灰度直方图采用改进的区域划分方式。通过优化传统的求熵算法,来减少运算时间,使之更加适合于擅长矩阵运算的MATLAB编程语言,从而提高运算速度。实验证明,该算法去除了噪声干扰,实现了显微细胞图像的多阈值分割,运算速度较快。     

灰度-梯度共生矩阵模型的加权条件熵阈值法

基于二维灰度直方图的最大熵阈值法是依据“灰度-灰度均值”构成直方图的图像分割方法,该方法着重于图像的内部信息,忽略了边界区域的信息。应用图像的梯度信息建立“灰度-梯度共生矩阵”,构造图像的二维灰度直方图,结合最大条件熵法进行阈值选取。为了充分提取图像内部和边缘信息,提出了二维加权最大熵阈值法。结果表明,该方法一方面能够保留更多的图像边缘信息,另一方面能够根据实际需要调节权值大小,得到兼顾图像内部和边缘信息的分割结果。     

结合方差及方差梯度的指纹图像改进分割算法

通过对基于方差及方差梯度的指纹图像分割算法的分析,提出一种改进算法。将指纹图像分块,结合各块方差及其梯度信息,自适应选取两个分割阈值,分割后去除孤立图像块,得到最终分割结果。实验表明,该算法简单快速,能够更有效地去除图像中的局部模糊区域,同时更完整地保留有效指纹区。     

液剂视频序列中运动异物的模糊自适应分割

运动异物的正确分割是实现液剂自动检测的关键.提出一种基于帧差图空间方差和方差梯度的液剂异物模糊自适应阈值分割算法.首先将4帧序列图像差分得到的2幅帧差图分为5×5的图像块,计算2幅帧差图对应图像块间的方差和方差梯度,并以两者的乘积构成新特征图;然后使用自适应阈值对新特征图进行运动异物分割和提取.为使阈值能够跟随图像块灰度变化,阈值的调整采用模糊推理依据方差和方差梯度变化自适应实现.实验及实际测试结果表明,该算法能够满足低对比度和局部光照变化的液剂异物实时检测要求,是一种实用有效的图像分割算法.     

血细胞图像分割的改进MEANSHIFT方法

根据血细胞图像的特点,采用一种基于改进的MEANSHIFT算法,对血细胞图像的G通道直方图和S分量直方图进行处理,自适应地得到白细胞核和其他区域的分割阈值,通过阈值分割将白细胞核从图像中分割出来,再通过后处理得到白细胞浆区域,从而实现白细胞的自适应阈值分割。在对MEANSHIFT算法进行改进后,阈值的获取自适应性更强,实验证明,这种自适应的阈值分割方法快速、有效,并且对于图像颜色变化、染色条件差异等鲁棒性强。     

基于口腔图像的分割算法的研究

针对传统分割算法难以解决多目标分割等问题,提出了一种改进的一维Kapur熵多阈值分割算法.该算法依据Kapur熵阈值选择原理,应用图像灰度直方图信息,利用迭代合并和选择方法建立口腔图像中的阈值分割模型,解决了图像分割中阈值的自动获取问题和多阈值并行选择问题,实现了口腔图像中牙齿和病灶的分离.形状准则和一致性准则评价方法证明了该算法在抗噪声方面明显优于自适应阈值方法.获得的分割结果较好地保留了图像的灰度信息和边缘信息,为后续的图像分析和诊断工作提供了保证.     

钢板表面低对比度微小缺陷图像增强和分割

目的 环境干扰及光学元件不稳定等因素往往会造成钢板表面图像照度不均,钢板表面的微小缺陷具有图像灰度不均、对比度低、形态微小等特点,给后续图像分析和缺陷识别带来因难。为此,提出一种钢板表面低对比度微小缺陷图像增强和分割算法,以消除照度不均并突出缺陷信息,从而有效分割缺陷目标。方法 采用小波-同态滤波算法进行图像增强处理,即先利用小波变换对图像进行分解,再基于同态滤波对小波低频系数进行图像灰度修正,同时对高频系数进行高通滤波,然后将处理后的小波低频系数和高频系数进行重构得到增强的图像,从而达到消除照度不均、增强缺陷细节信息的目的。最后利用最大类间方差法（Otsu法）确定自适应阈值提供给Canny算子进行边缘检测。结果 采用本文算法对钢板表面多类型低对比度表面微小缺陷进行研究,有效消除了光照不均;单一的Otsu阈值分割和Canny算子难以有效检测这些缺陷,而本文Otsu-Canny算法的正确检测率达96%。结论 采用小波-同态滤波进行图像增强处理后,再利用Otsu-Canny算法对钢板表面多类型、低对比度的微小缺陷进行边缘检测取得了良好效果。     

基于三维指数灰度熵的快速图像分割算法

针对现有阈值分割法通常只考虑图像直方图的统计信息,而忽略了图像目标和背景类内灰度分布的均匀性,提出指数灰度熵分割算法,并推广得到三维指数灰度熵分割算法。给出了一维指数灰度熵阈值法及三维指数灰度熵阈值法的原理,在三维直方图上,将降维处理和优化搜索策略相结合,得到最优分割阈值。理论证明,阈值搜索复杂度由原来的[O(L3)]降至[O(L12)]。实验结果表明,与现有的多种阈值法相比,所提算法抗噪性能更强、分割效果更优,且运算时间大为减少。     

复杂背景下的阈值插值方法

图像分割是进行图像处理的关键步骤。目前很多图像分割的技术都需要人工干预，而且是针对单纯的图像背景才能达到目标。为了解决有复杂背景的图像的分割问题，采用自适应阈值(阈值插值)的方法，并对其加以改进，用迭代阈值判断子图像的直方图是否是双峰分布，同时确定直方图有双峰的子图像的阈值；用双线性插值的方法确定直方图非双峰分布的予图像的阈值，使这种算法在实际中可行。实验证明这种方法适用于复杂背景的图像分割，且通用性比较好。     

基于背景像素突变检测的交通标志图像分割

为了提高交通标志图像处理过程的效果与效率,根据交通标志图像色彩饱和度空间的灰度直方图中包含的点灰度与区域灰度信息,提出了一种有效确定交通标志图像全局分割阈值的算法。首先分析了基于交通标志图像色彩饱和度空间灰度直方图的一种倒溯标准差的变化规律;然后在此基础上提出了如何选取全局图像分割阈值的方法,并采集了大量交通标志图像进行实验验证,同时,与另外两种在HIS空间下常用的图像分割方法的分割效果进行了对比;最后对算法中的部分参数与实验结果进行了分析,并指出了下一步的研究方向。该算法是一种有效的交通标志图像阈值选取方法,可推广到图像处理其他方面的应用。     

改进的红外图像2维Otsu分割算法

针对红外图像有别于一般灰度图像的特点,常用的灰度级平均灰度级2维直方图区域划分在红外图像分割中效果不佳,为此提出一种改进的灰度级梯度2维Otsu阈值选取方法,选取合适的梯度算子,利用改进的粒子群优化算法寻找分割阈值,在算法中加入有效判断早熟停滞的方法,一旦检索到早熟迹象,便随机改变最优解的任意1维分量值,使其跳出局部最大,实现全局寻优过程的快速收敛。仿真实验结果表明,该算法由于使用新的2维直方图,分割后的红外图像边界形状准确,特征细节清晰,运算速度也得到了有效提高。     

一种新的自适应工程图像分割算法

为满足水厂矾花实时检测系统中对矾花图像分割的要求,分析了工程图像的常用阈值分割算法,并针对其不足提出了一种新的基于直方图分析的自适应工程阈值分割算法;算法能根据直方图类型灵活处理以提高自适应能力,并利用最大方差法和直方图类型确定分割阈值以减小阈值偏差,克服了局部阈值分割方法和最大方差法中阈值确定的不足,提高了系统的处理速度和鲁棒性能;在水厂自动加矾系统实时矾花检测系统的实际应用中取得了良好的效果。     

图像分割中算法的应用研究

研究图像优化分割问题,最佳阈值选取直接影响到图像分割的清晰度质量。传统采用经验法进行分割,难以获得最佳阈值,导致分割准确率低,易产生图像误分割。为了提高图象分割准确率,提出一种基于遗传算法的Otsu图像分割。首先对图像进行去噪处理并绘制直方图;然后直方图信息选取适当灰度值作为遗传算法中的初始种群,最优阈值作为目标函数,最后通过选择、交叉和变异等遗传操作得到图像分割最优阈值,并进行图像分割。实验结果表明,遗传算法的Otsu图像分割加快了速度,减少了计算量,提高了图像分割准确率,证明适应于图像实时处理。     

基于稀疏主成分分析和自适应阈值选择的图像分割算法

图像分割是机器视觉中的基础问题,基于阈值的图像分割算法依赖于参数调整,但参数调整容易受到局部最小值的影响且需要耗费大量时间,从而降低了分割算法的质量和效率。为了实现图像分割过程中的自适应阈值选择,提出了一种基于稀疏主成分分析和自适应阈值选择的图像分割算法。该算法首先利用稀疏主成分分析感知图像的噪声水平以自适应去噪,其次通过二维直方图感知图像的主干区域内容以自适应获得全局分割阈值,然后通过移动平均法的局部阈值分割算法对图像进行分割,最后将全局阈值分割和局部阈值分割图像结合,从而获得最佳的分割图像结果。在伯克利数据集上的仿真实验结果表明:相比传统的阈值分割算法,该算法在分割边缘的准确性和对噪声的鲁棒性上具有一定的优势,在主客观上均具有较好的分割效果,基于稀疏主成分分析的自适应阈值选择方法提高了图像的分割质量。     

二维直方图重建和降维的Otsu 阈值分割算法

指出二维直方图直分法中存在区域划分不合理和抗噪性差问题,提出一种新的阈 值分割方法,导出有关计算公式。首先分析噪声点在二维直方图中分布情况,通过重建二维直 方图减弱了噪声对阈值分割的干扰;然后将二维直方图区域划分由四分法改为二分法,使得阈 值搜索的空间维度从二维降到一维;最后分别给出现有二维直方图分割算法和本文方法的仿真 结果。理论分析和实验结果表明,该方法可以运用于几乎所有基于二维直方图的阈值分割,特 别是对受噪声污染的图片进行阈值分割时,能使分割后的图片内部均匀、边界准确、抗噪性更 稳健,所需运行时间大幅减少。