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基于颜色和纹理特征的彩色图像分割算法研究

作　者: 易爱春
导　师: 龙永红
学　校: 湖南工业大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 彩色分割颜色特征纹理特征模糊集2 基于视觉感知
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 178次
引　用: 1次
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内容摘要

随着计算机技术的不断进步,高速的计算速度已能满足高效、智能的彩色图像处理技术的需求。然而在彩色图象处理技术中颇具挑战性的部分就是分割技术。由于人往往是大多数图象处理系统的最终使用者,因此结合人视觉感知特性的分割算法的研究是非常有意义的。本文提出了一种基于颜色和纹理特征的彩色图像分割方法,在颜色和纹理特征提取过程中都考虑了人的视觉感知特性。首先,分别获取基于人视觉感知特性的颜色构成特征和空间纹理特征。然后提出一种结合这两种特征的分层的分割算法获取图像的最终分割。本文提出了两种类型的特征。第一种是基于图像主颜色的局部颜色构成特征,它一方面反映了人视觉系统不能同时接收大量颜色的特性,另一方面考虑了邻域像素间的相关性。在局部颜色构成特征的提取中,提出了一种基于模糊集2的自适应彩色分割法来获取图像的主颜色。对于颜色构成特征的相似性描述,本文引进了一种最优颜色构成距离匹配准则(OCCD)。第二种是基于多尺度频率分解的子带系数局部中值能量,它是一种简单而有效的空域纹理特征,是对人视觉系统初步处理阶段的逼近。在空间纹理特征的提取过程中,采用了中值滤波操作,一方面抑制了纹理区域内部能量的变化,另一方面保持了纹理区域边界能量。子带系数的局部中值能量反应了纹理的方向性,根据局部中值能量可以将图像划分为不同方向的纹理类。根据空间纹理特征,首先,将图像划分成不同方向的纹理区域,然后,在每个纹理区,结合颜色特征,用均值偏移算法获得纹理一致,颜色相近的分割区域。最后,避免过分割现象,进行必要的区域合并,获得最终的分割图像。本文主要通过各种低分辨率的自然场景图像的分割来验证算法的有效性。实验结果表明本文提出的颜色纹理分割算法能对各种自然图像进行有效的分割,并对光照等影响具有很强的鲁棒性。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-16
  1.1 研究背景  9-10
  1.2 研究目的和意义  10-12
    1.2.1 研究目的  10-11
    1.2.2 研究意义  11-12
  1.3 国内外研究现状  12-13
  1.4 本文研究内容和结构  13-16
    1.4.1 研究内容  13-14
    1.4.2 组织结构  14-16
第二章颜色构成特征  16-32
  2.1 颜色空间  16-19
    2.1.1 ＲＧＢ空间  17
    2.1.2 ＨＳＩ空间  17-18
    2.1.3 ＣＩＥ颜色系统  18-19
  2.2 基于视觉感知的主颜色提取  19-27
    2.2.1 主颜色提取方法简介  19-20
    2.2.2 基于模糊集２的主颜色提取  20-25
    2.2.3 主颜色提取实验  25-27
  2.3 颜色构成特征  27-29
    2.3.1 颜色直方图  27-28
    2.3.2 自适应颜色构成特征  28-29
  2.4 颜色特征相似性准则  29-31
  2.5 本章小结  31-32
第三章空间纹理特征  32-43
  3.1 基本的纹理表示  33-37
    3.1.1 统计方法  33
    3.1.2 Ｔｕｍｕｒａ纹理表示法  33-34
    3.1.3 基于模型的方法  34-35
    3.1.4 信号处理的方法  35-37
  3.2 纹理特征的提取方法  37-38
  3.3 空间纹理特征的提取  38-42
    3.3.1 可控金字塔频率分解  38-39
    3.3.2 平滑区和非平滑区的划分  39-40
    3.3.3 非平滑区的分类  40-41
    3.3.4 纹理窗口的选择  41-42
  3.4 纹理特征相似性准则  42
  3.5 本章小结  42-43
第四章基于视觉感知的颜色纹理分割  43-53
  4.1 基于颜色和纹理分割的介绍  43-44
  4.2 基于视觉感知的图像分析  44
  4.3 基于视觉感知的颜色纹理分割算法  44-49
    4.3.1 平滑区的分割  45
    4.3.2 非平滑区域的分割  45-49
  4.4 实验结果及分析  49-52
    4.4.1 算法中关键参数的获取  49
    4.4.2 结果及分析  49-52
  4.5 本章小结  52-53
第五章总结与展望  53-56
  5.1 总结  53-54
  5.2 展望  54-56
参考文献  56-62
附录  62-63
致谢  63

基于颜色和纹理特征的彩色图像分割算法研究

内容摘要

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