基于图的彩色图像分割算法研究

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1、审方，Ｓｏｕ化ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｉｏｇｙ工程硕±学位论文基于图的彩色图像分割算法研究作者姓名金硫工程领域计算机技术校内指导教师沃絲教授校外指导教师熊冬青高级工程师所在学院计算机科学与工程学院论文提交日期２０１６年３月１日－■－＇？．StudyofGraph-basedColorImageSegmentationMethodADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：JinXuanSupervisor：Prof

2、.WoYanSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TP391学校代号：10561学号：201321031050华南理工大学硕士学位论文基于图的彩色图像分割算法研究作者姓名：金璇指导教师姓名、职称：沃焱教授申请学位级别：工程硕士工程领域名称：计算机技术论文形式：□产品研发□工程设计□√应用研究□工程/项目管理□调研报告研究方向：多媒体技术及应用论文提交日期：2016年3月1日论文答辩日期：2016年3月24日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：韩国强委员：李桂清杨灿张见威高昭昇华南理工大

3、学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所。除了文中特别加Ｗ标注引用的内容外取得的研究成果，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。＊口／：占ｔｍ作者签名日期：＞年＾月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，良Ｐ；研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位

4、论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可公布学位论文的全部或部分内容，可允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位一论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相致。本学位论文属于：□。保密，在年解密后适用本授权书团不保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊（光盘版）电子杂志社全文出版和编入ＣＮＫＩ《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。＂＂（请在Ｗ上相应方框内打Ｖ）／以作者签名：癸曰期：指导教师签名日期；作者联系电话电子邮箱：摘要图像分割是一个将

5、整个图像分成若干个互不相交的非空子区域的过程，同一区域内的像素点在亮度、颜色、纹理等图像特征上具有相似性，而相邻区域之间的点在这些特征上不具有相似性。作为计算机视觉中的一个低层处理技术，图像分割在图像识别、目标检测以及其他计算机视觉技术中都有重要的作用。针对目前提出的图像分割方法存在分割速度较慢、在目标和背景颜色相似时容易将背景和目标融合这两个问题，本文结合图像的颜色、纹理以及边缘特征提出了一个基于图的彩色图像分割算法。本文算法的主要内容包括以下几方面：首先，为了提高图像分割效率，本文先使用Meanshift方法对图像进行预处理，获得初始过分割区域后再利用这些区域构造邻接图。然后

6、，将图像转换到Lab颜色空间，并根据图像的颜色分布情况来度量邻接区域的颜色相似性；为了较完整的分割出目标区域，本文结合图像局部信息和全局信息提取了图像的边缘轮廓，并计算区域之间的边缘相似性；针对图像在目标和背景区域颜色较相似时容易出现过合并的情况，本文提出一个基于Gabor和直方图的纹理统计模型，并在此基础上度量区域的纹理相似性。接着，利用图像的特征信息和区域空间关系进行区域合并。针对区域合并中合并条件和合并顺序问题，本文利用区域在颜色，边缘以及纹理特征上的相似性构造合并条件，并提出通过查找最优合并成本的方式进行区域合并，该方式能够在合并过程中保持图像的一些全局属性，之后再借助标

7、记更新策略完成合并过程。最后，为证明本文算法的有效性，实验中使用SED和ASD数据库对该算法进行了测试，并与其他算法的分割性能进行了比较。实验结果表明，本文算法在图像目标和背景区域颜色较相似时，能较好的实现对目标区域的完整分割。与其他方法相比，本文算法在F-mearsure评估指标上表现出更好的分割性能。关键词：图像分割；区域合并；纹理；边缘；最优合并成本IAbstractImageSegmentationisaprocessofpartitioninganimageintoac