圖像分割ppt課件(已修改)
2025-01-26 12:31 本頁面
【正文】 1 知識庫 表示與描述 預(yù)處理 分割 低級處理 高級處理 中級處理 識別 與 解釋 結(jié)果 圖像獲取 問題 2 ?分割出來的各區(qū)域?qū)δ撤N性質(zhì)例如灰度，紋理而言具有相似性，區(qū)域內(nèi)部是連通的且沒有過多小孔； ?區(qū)域邊界是明確的； ?相鄰區(qū)域?qū)Ψ指钏罁?jù)的性質(zhì)有明顯的差異。 特征 圖像分割是指將一幅圖像分解為若干互不交疊的、有意義的、具有相同性質(zhì)的區(qū)域。 不同的分割算法總是在不同的約束之間尋找一種合理的平衡 . 3 ? 第 1類性質(zhì)的應(yīng)用途徑是基于亮度的不連續(xù)變化分割圖像 ,比如圖像的邊緣 . ? 第 2類的主要應(yīng)用途徑是依據(jù)事先制定的準(zhǔn)則將圖像分割為相似的區(qū)域 .門限 (閾值 )處理、區(qū)域生長、區(qū)域分離和聚合都是這類方法的實例。 特征 圖像分割算法一般是基于亮度值的兩個基本特性之一 : 不連續(xù)性 和 相似性 . 4 ? 間隔檢測 ? 邊緣連接和邊界檢測 ? 門限處理（閾值分割） ? 區(qū)域分割 本章要點 5 . 間隔檢測 ? ? ? 6 1 1 2 2 9 991iiiR w z w z w zwz?? ? ? ?? ?間隔檢測的通用方法： 使用一個模板對整幅圖像進行檢測。 1個 3 3的模板 7 孤立點的檢測 ||RT?使用右圖模板 ,若 則在模板中心的位置已經(jīng)檢測到一個孤立點 . T為非負門限 如果一個孤立的點與它周圍的點很不同 ,則很容易被這類模板檢測到 . 圖 點檢測模板 8 圖 線檢測模板 垂直 水平 第 1個模板對水平方向 (一個像素寬度 )的線條有很強的響應(yīng) . 第 2個模板對 +45度方向線有最佳響應(yīng) . 9 若要檢測特定方向上的線 ,應(yīng)使用與這一方向有關(guān)的模板 ,并設(shè)置該模板的輸出門限 . 令 R1,R2,R3,R4分別表示圖 ,如果 |Ri||Rj|,則此點被認為與在模板 i方向上的線更相關(guān) . 10 當(dāng)人看一個有邊緣的物體時 ,首先感覺到的便是邊緣 . 在邊緣處，灰度和結(jié)構(gòu)等信息的產(chǎn)生突變 .邊緣是一個區(qū)域的結(jié)束 ,也是另一個區(qū)域的開始 ,利用該特征可以分割圖像 . 由于圖像數(shù)據(jù)是二維的 ,而實際物體是三維的 ,從三維到二維的投影必然會造成信息的丟失 ,再加上成像過程中光照的不均和噪聲等因素的影響,使得有邊緣的地方不一定能被檢測出來 ,而檢測出來的邊緣也不一定代表實際邊緣 . 圖像的邊緣有方向和幅度兩個屬性 ,沿邊緣方向像素變化平緩 ,垂直于邊緣方向像素變化劇烈 .邊緣上的這種變化可以用微分算子檢測出來 ,通常用一階或二階導(dǎo)數(shù)來檢測邊緣 . 11 斜坡數(shù)字邊緣模型 理想數(shù)字邊緣模型 水平線通過圖像的灰度剖面圖 水平線通過圖像的灰度剖面圖 斜坡部分與邊緣的模糊程度成正比 . 12 灰度剖面圖 一階導(dǎo)數(shù) 二階導(dǎo)數(shù) 一階導(dǎo)數(shù)可以用于檢測圖像中的一個點是否在斜坡上 . 二階導(dǎo)數(shù)的符號可以用于判斷一個邊緣像素是在邊緣亮的一邊還是暗的一邊 . (1)對圖像中的每條邊緣二階導(dǎo)數(shù)生成兩個值 (2)一條連接二階導(dǎo)數(shù)正極值和負極值的虛構(gòu)直線 將在邊緣中點附近穿過零點 .據(jù)此可以用于確定粗邊線的中心 . 13 基于一階導(dǎo)數(shù)的邊緣檢測算子包括 Roberts算子、 Sobel算子、Prewitt算子等 .通過 2 2或者 3 3的模板作為核與圖像中的每個像素點做卷積和運算 ,然后選取合適的閾值以提取邊緣 . 拉普拉斯邊緣檢測算子是基于二階導(dǎo)數(shù)的邊緣檢測算子 ,對噪聲敏感 ,一種改進方式是先對圖像進行平滑處理 ,然后再應(yīng)用二階導(dǎo)數(shù)的邊緣檢測算子 . 圖像邊緣對應(yīng)一階導(dǎo)數(shù)的極大值點和二階導(dǎo)數(shù)的過零點。 14 梯度算子是 一階導(dǎo)數(shù)算子 ( , )xyfG xf x yfGy??????? ???? ? ?????????????1 222( ) ( )xym a g f G G???幅值 ?方向角 )a rc t a n(),(xyGGyx ??15 1)梯度算子 1 | | | |xyM G G??222 xyM G G??( , )xyM M ax G G? ?? 數(shù)字圖像處理中用差分代替微分 ? ? ? 近似計算 16 1)梯度算子 Roberts算子 9586xyG Z ZG Z Z????Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 Z6 Z7 Z8 Z9 1 0 0 1 0 1 1 0 17 1)梯度算子 Prewi
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