基于圖論的彩色紋理圖像分割技術研究.pdf

1、圖像分割是數(shù)字圖像處理領域的一個重要分支,其結果對圖像分析和圖像理解有重要意義。紋理是圖像中普遍存在而又難以描述的特性,圖像中的紋理根據(jù)物體自身的屬性反映物體表面顏色和灰度的某種變化,從而紋理成為描述不同尺度下不同物體表面的一種明顯特征,在圖像分割中占有舉足輕重的作用,紋理分割也成為一種重要的研究方向受到國內外大量研究人員重視,并在實際中得到了廣泛的應用。
　　 本文以彩色紋理的分割方法為研究內容,對目前廣泛使用的一些紋理圖像分

2、割算法進行了認真的學習和總結,研究如何有效地提取圖像的紋理特征,并將之應用于紋理圖像分割中,力圖找到一種可靠、穩(wěn)定、實用的紋理圖像分割方法。
　　 彩色紋理分割分為彩色紋理的特征提取以及基于特征向量的一致性分割,本文圍繞以上兩個方面進行研究。
　　 論文首先從紋理研究的意義出發(fā),通過對現(xiàn)有典型紋理定義的分析和比較,總結出紋理的共識。鑒于濾波器陣列紋理提取方法更符合人腦的認識識別系統(tǒng)和人眼的視覺感官系統(tǒng)的優(yōu)勢,構建了一組濾

3、波器陣列提取圖像的紋理特征,并選擇HIS色彩空間提取圖像的色彩特征,將紋理特征向量和色彩特征向量組合形成本文的色彩.紋理特征向量用于彩色紋理圖像的特征提取。
　　 在提出本文色彩.紋理特征向量的同時,采用texton直方圖描述對應像素點鄰域的紋理特征,應用直方圖之間的距離構造像素分類的等價關系,同時提出了一種基于像素點對應texton頻道中像素距離中值的直方圖鄰域的計算方法,用于計算不同尺度紋理中給定像素點鄰域的加窗texton

4、直方圖。
　　 圖論法具有廣泛的數(shù)學基礎,且可以捕獲全局特征,文中采用圖論法中規(guī)范割框架實現(xiàn)紋理圖像的分割。針對規(guī)范割框架運行速度慢并且不能處理高分辨率圖像的缺點,分析在規(guī)范割中圖的關聯(lián)范圍對于分割結果的影響以及總體運行時間的決定因素,設計了一種快速規(guī)范割將大尺寸圖壓縮為線性時間復雜度的多尺度圖。在多尺度劃分準則中指定貫尺度約束矩陣進行多尺度分割,同時兼顧了精細層細節(jié)清晰和粗糙層整體結構明確的優(yōu)點。實驗結果表明多尺度規(guī)范割算法能

5、夠大幅度縮短原始規(guī)范割運行時間,同時能夠處理高分辨率圖像,為解決規(guī)范割框架的實用性開辟了新思路。
　　 針對色彩-紋理特征的具體形式將多尺度規(guī)范割擴展到小波域多尺度規(guī)范割。該算法一方面使用色彩-紋理特征描述彩色紋理,并用texton直方圖對特征向量進行統(tǒng)計,體現(xiàn)了紋理的區(qū)域特性;另一方面,使用規(guī)范割框架對統(tǒng)計信息進行分割,保證了分割能夠捕獲圖像的全局特征,同時使用小波域多尺度圖結構保證了算法快速的計算速度。實驗結果表明基于色彩-