计算机科学 ›› 2018, Vol. 45 ›› Issue (11A): 212-217.
贾新宇1, 江朝晖1,2, 魏雅鹛1, 刘连忠1
JIA Xin-yu1, JIANG Zhao-hui1,2, WEI Ya-mei1, LIU Lian-zhong1
摘要: 为了改善传统分水岭算法中的过分割现象,考虑到反射亮光对图像的干扰,提出了一种相对颜色空间下的梯度分层重构的分水岭分割算法。首先将彩色图像由RGB空间转换到与反射亮光无关的相对颜色空间;其次结合图像信息熵获得彩色图像的梯度图像;然后根据梯度直方图的分布信息,对梯度图像进行分层重构;随后采用形态学极小值标定技术对合并后的梯度图像进行强制标定;最后对修正后的图像进行分水岭分割。对不同类型的图像进行分割实验,实验结果显示该算法相比其他3种典型的分水岭算法在分割区域个数、运行时间及区域间差异性指标(DIR)上的表现都较为突出。该算法更符合人眼对图像的感知,分割效果和性能较好,具有较高的鲁棒性和实用性。
中图分类号:
[1]VINCENT L,SOILLE P.Watersheds in digital spaces:an efficient algorithm based on immersion simulations[J].IEEE Trans. Patt. Anal. & Machine. Intell, 1991,13(6):583-598. [2]邱瑞,祝日星,许宏科.基于改进分水岭算法的图像分割算法[J].吉林大学学报(理学版),2017,55(3):629-634. [3]王娅,周海林,叶建兵,等.梯度分层重构的彩色图像分水岭分割[J].中国图象图形学报,2017,22(6):807-814. [4]郭伟,李喜军,文添艺.融合多结构滤波和多尺度重建的分水岭算法[J].计算机工程与应用,2015,51(14):151-157. [5]刘岳,王小鹏,王金全,等.基于形态学重建和梯度分层修正的分水岭脑肿瘤分割[J].计算机应用研究,2015,32(8):2487-2491. [6]汪澜,张慧,张海涛.结合新颜色空间与Otsu的分水岭彩色图像分割算法[J].计算机应用研究,2017,34(12):3873-3879. [7]方红萍,方康玲,刘新海.自适应H-minima的改进分水岭堆叠细胞分割方法[J].计算机应用研究,2016,33(5):1587-1590. [8]XU L,LU H,ZHANG M.Automatic segmentation of clustered quantum dots based on improved watershed transformation[J].Digital Signal Processing,2014,34(1):108-115. [9]蔡强,刘亚奇,曹健,等.一种基于自适应标记与区域间近邻传播聚类的分水岭图像分割算法[J].电子学报,2017,45(8):1911-1918. [10]SUN H J.Watershed image segmentation algorithm base on particle swarm and region growing[C]∥International Confe-rence on Intelligent Computing and Internet of Things.IEEE,2015:51-54. [11]WEIJER J,GEVERS T.Edge and corner detection by photometric quasi-invariants[J].IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence,2005,27(4):625-630. [12]张桂梅,周明明,马珂.基于彩色模型的重构标记分水岭分割算法[J].中国图象图形学报,2012,17(5):641-647. [13]WEIJER J,GEVERS T.Boosting color saliency in image feature[J].IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence,2006,28(1):150-156. [14]徐天芝,张贵仓,贾园.基于形态学梯度的分水岭彩色图像分割[J].计算机工程与应用,2016,52(11):200-203,208. [15]NITHYA A,KAYALVIZHI R.Medical Image Segmentation using Modified Morphological Reconstruction[J].International Journal of Computer Applications,2014,86(2):20-26. [16]黄展鹏,张琦,赵洁.基于自适应标记分水岭算法的肝脏CT图像自动分割[J].北京生物医学工程,2017,36(4):378-382. [17]汪梅,李琳,汪斌,等.分水岭算法应用于主动轮廓模型能量分割算法的研究[J].计算机科学,2017,44(5):314-319. [18]缪慧司,梁光明,刘任任,等.结合距离变换与边缘梯度的分水岭血细胞分割[J].中国图象图形学报,2016,21(2):192-198. [19]余烨,李冰飞,张小魏,等.面向RGBD图像的标记分水岭分割[J].中国图象图形学报,2016,21(2):145-154. [20]张海涛,李雅男.阈值标记的分水岭彩色图像分割[J].中国图象图形学报,2015,20(12):1602-1611. |
[1] | 祝一帆, 王海涛, 李可, 吴贺俊. 一种高精度路面裂缝检测网络结构:Crack U-Net Crack U-Net:Towards High Quality Pavement Crack Detection 计算机科学, 2022, 49(1): 204-211. https://doi.org/10.11896/jsjkx.210100128 |
[2] | 叶中玉, 吴梦麟. 融合时序监督和注意力机制的脉络膜新生血管分割 Choroidal Neovascularization Segmentation Combining Temporal Supervision and Attention Mechanism 计算机科学, 2021, 48(8): 118-124. https://doi.org/10.11896/jsjkx.200600150 |
[3] | 金海燕, 彭晶, 周挺, 肖照林. 基于Graph Cuts多特征选择的双目图像分割方法 Binocular Image Segmentation Based on Graph Cuts Multi-feature Selection 计算机科学, 2021, 48(8): 150-156. https://doi.org/10.11896/jsjkx.200800221 |
[4] | 许华杰, 张晨强, 苏国韶. 基于深层卷积残差网络的航拍图建筑物精确分割方法 Accurate Segmentation Method of Aerial Photography Buildings Based on Deep Convolutional Residual Network 计算机科学, 2021, 48(8): 169-174. https://doi.org/10.11896/jsjkx.200500096 |
[5] | 杨秀璋, 武帅, 夏换, 于小民. 基于自适应图像增强技术的水族文字提取与识别研究 Research on Shui Characters Extraction and Recognition Based on Adaptive Image Enhancement Technology 计算机科学, 2021, 48(6A): 74-79. https://doi.org/10.11896/jsjkx.200900070 |
[6] | 曹林, 于威威. 基于图像分割的自适应窗口双目立体匹配算法研究 Adaptive Window Binocular Stereo Matching Algorithm Based on Image Segmentation 计算机科学, 2021, 48(11A): 314-318. https://doi.org/10.11896/jsjkx.201200264 |
[7] | 顾兴健, 朱剑峰, 任守纲, 熊迎军, 徐焕良. 多尺度U网络实现番茄叶部病斑分割与识别 Multi-scale U Network Realizes Segmentation and Recognition of Tomato Leaf Disease 计算机科学, 2021, 48(11A): 360-366. https://doi.org/10.11896/jsjkx.201000166 |
[8] | 杨志伟, 戴铭, 周智恒. 基于直方图差异的工业产品表面缺陷检测方法 Surface Defect Detection Method of Industrial Products Based on Histogram Difference 计算机科学, 2020, 47(6A): 247-249. https://doi.org/10.11896/JsJkx.191000049 |
[9] | 曹义亲, 段也钰, 武丹. 基于WFSOA的2D-Otsu钢轨缺陷图像分割方法 2D-Otsu Rail Defect Image Segmentation Method Based on WFSOA 计算机科学, 2020, 47(5): 154-160. https://doi.org/10.11896/jsjkx.190200295 |
[10] | 饶梦,苗夺谦,罗晟. 一种粗糙不确定的图像分割方法 Rough Uncertain Image Segmentation Method 计算机科学, 2020, 47(2): 72-75. https://doi.org/10.11896/jsjkx.190500177 |
[11] | 雷涛,连倩,加小红,刘鹏. 基于快速SLIC的图像超像素算法 Fast Simple Linear Iterative Clustering for Image Superpixel Algorithm 计算机科学, 2020, 47(2): 143-149. https://doi.org/10.11896/jsjkx.190400121 |
[12] | 周岳勇,程江华,刘通,王洋,陈明辉. 高分辨率SAR图像道路提取综述 Review of Road Extraction for High-resolution SAR Images 计算机科学, 2020, 47(1): 124-135. https://doi.org/10.11896/jsjkx.190100033 |
[13] | 王嫣然, 陈清亮, 吴俊君. 面向复杂环境的图像语义分割方法综述 Research on Image Semantic Segmentation for Complex Environments 计算机科学, 2019, 46(9): 36-46. https://doi.org/10.11896/j.issn.1002-137X.2019.09.005 |
[14] | 刘长齐, 邵堃, 霍星, 范冬阳, 檀结庆. 基于加权质量评价函数的K-means图像分割算法 K-means Image Segmentation Algorithm Based on Weighted Quality Evaluation Function 计算机科学, 2019, 46(6A): 158-160. |
[15] | 周小龙, 陈小佳, 陈胜勇, 雷帮军. 弱监督学习下的目标检测算法综述 Weakly Supervised Learning-based Object Detection:A Survey 计算机科学, 2019, 46(11): 49-57. https://doi.org/10.11896/jsjkx.181001899 |
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