基于Grab Cut自然图像分割算法的研究与实现

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1、＇Ｎ〇Ｒ立與ＴＨＥＡＳＴＥＲＮ、卜ｊ，丨｛Ｕｎ＾Ｊｉｖｅｒｓｉｔｙ硕士学位论文ＴＨＥＳ＇ＩＳＦＯＲＭＡＳＴＥＲＳＤＥＧＲＥＥ论文题目基于ＧｒａｂＣｕｔ自然图像分割算法的研究与实现作者战晓桐学院软件学院专业软件工程指导教师朱志良教授张春涛高级工程师备注二零一六年十二月分类号密级ＵＤＣ学位论文基于ＧｒａｂＣｕｔ自然图像分割算法的研究与实现作者姓名：战晓桐指导教师：朱志良教授东北大学软件学院张春涛高级工程师海若科

2、技有限公司：申请学位级别：硕士学科类别专业学位学科专业名称：软件工程：２０１６年：２０１６年１２论文提交日期１２月论文答辩日期月：扣１年：学位授予日期１丨月答辩委员会主席李丹程评阅人：张伟于洪勇东北大学２０１６年１２月ＡＴｈｅｓｉｓｉｎＳｏｆｔｗａｒｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＩｍｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆＮａｔｕｒａｌＩｍａｅｐｇＳｅｍｅｎｔａｔｉｏｎＡｌｏｒｉｔｈｍＢａｓｅｄｏｎＧｒａｂＣｕｔｇｇｂＺｈａｎＸｉａｏｔｏｎｙｇＳ

3、ｕｅｒｖｉｓｏｒ：ＰｒｏｆｅｓｓｏｒＺｈｕＺｈｉｌｉａｎｐｇＳｅｎｉｏｒＥｎｇｉｎｅｅｒＺｈａｎｇＣｈｕｎｔａｏＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＤｅｃｅｍｂｅｒ２０１６独创性声明。本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的论文中取得的研宄成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的一。与我同工作的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：Ｍ．日期丨￥

4、：学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。？作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后？半年口一年〇—年半□两年学位论文作者签名：导师签名：＾．３丨７：签字日期：＞丨签字日期Ｉ－－Ｉ东北大学硕士学位论文基于ＧｒａｂＣｕｔ自然图像分割算法的研究与实现摘要一图

5、像分割技术是图像处理领域的个热点研宄内容，具有重要的作用和意义。它在一，如：目标分析、模式识别等对图像后续的处理，不仅提供了必要基础而且在定程度上影响了后续工作的处理效果。自然图像作为信息表达、传递和沟通的重要手段，近年来受到了越来越多的使用和重视，。但是由于自然图像的复杂性与多样性导致了目前仍一种图像分割方法对所有的自然图像都适用没有。因此，在图像分割领域提高图像的分一个问题割效率和分割效果是目前亟待解决的。，主要研宄了基于ＧｒａｂＣｕｔ的单张自然图像分割本文以自然图像为研宄对象方法以及序列图像的自动

6、分割方法。在单张图像分割方面，首先在ＧｒａｂＣｕｔ算法的时间效率上一进行了改进，提出了种针对小目标图像分割的方法，通过提取图像中的有效区域进行分割，从而避免在大量背景像素点上浪费的时间，在不牺牲精度的情况下，提高了算法，本文改进了能量函数中的边界惩罚项的运行效率，使边界与区域的间的差异性。然后变得更加明显，从而提升了图像的分割效果ｒａｂｔ。接着本文引入引导滤波，将改进的ＧＣｕ一算法结合引导滤波对分割结畢的边缘部分再次进行优化，从而进步提升图像的分割精一一度，，。在序列图像的分割方面本文提出种自动分割方法只需

7、用户标记第张自然图一一ｔ像，首先使用改进后的ＧｒａｂＣｕ算法分割出第张图像的目标前景。通过扩展前张图一一像的分割结果确定后张图像的大致目标位置，通过腐蚀前张图像的分割结果标记后一张图像的目标前景，然后使用改进的ＧｒａｂＣｕｔ分割算法对图像进行分割得到当前图像的分割结果。循环上述过程便可自动分割出所有的序列图像。通过自然图像的分割实验结果可以证明：本文中提出的基于ＧｒａｂＣｕｔ的改进算法，在对小目标进行分割时，能够较快的分割出目标前景。而且针对比较复杂和细致的自然图像，改进算法对图像的边缘和细节处的分割都

8、得到了较好的效果。另外，针对序列图像的自动分割算法分割出来的结果也能达到手动分割的效果，减少了分割过程的交互操作节省了人力物力，。因此，本文中提出的方法在图像分割的实际应用中具有较好效果，而且有着一定的稳定性和实用价值。