图像分割实验报告
一、实验目的
1掌握图像分割的基本思想,了解其分割技术及其计算策略;
2学会从图像处理到分析的关键步骤,掌握图像分割过程;
3了解图像分割的意义,进一步加深对图像分析和理解;
4掌握基本分割方法:迭代分割和OTSU图像分割,并编程实现。
二、实验原理
(一)迭代阈值分割选取的基本思路是首先根据图像中物体
的灰度分布情况,选取一个近似阈值作为初始阈值,一个较好的方法
就是将图像的灰度均值作为初始阈值,然后通过分割图像和修改阈值
的迭代过程获得认可的最佳阈值。迭代式阈值选取过程可描述如下:
1计算初始化阈值g
;
2根据,将图像分为两部分,分别计算灰度值期望,取其平
均值为g1;
3如此反复迭代,当1足够小时,停止迭代,取T即
为最终阈值。
(二)OTSU图像分割(最大类间方差法)是一种自适应的阈
值确定的方法,是按图像的灰度特性将图像分成背景和目标两部
分。背景和目标之间的类间方差越大说明构成图像的两部分的差别
f越大当部分目标错分为背景或部分背景错分为目标都会导致两部
分差别变小。因此使类间方差最大的分割意味着错分概率最小。以
最佳门限将图像灰度直方图分割成两部分,使两部分类间方差取最
大值,即分离性最大。OTSU阈值选取过程可描述如下:
1记T为目标与背景的分割阈值,目标点数占图像比例为w1,
平均灰度为u1;背景点数占图像比例为w2,平均灰度为u1;
2图像的总平均灰度为:uw1u1w2u2;
3目标和背景图象的方差:gw1u1uu1uw1u2uu2uw1w2u1u2u1u2;
4当方差g最大时,可以认为此时前景和背景差异最大,此时的
灰度T是最佳阈值。
二、实验内容
1利用C编程实现迭代阈值图像分割算法;
2利用C编程实现OTSU动态阈值图像分割算法。
三、实验框图
f开始
1迭代分割
找出图像灰度值最大值max最小值mi
Tmaxmi
2iF2560
iB2560F2560B2560
k0
N
K255
Y
j0
N
j255
K
Y
i0
i
Tmpu1u22
N
i255
j
Y
Xij)?T
Y
xxjT
iFkFkxij
N
iBkBkxij
N
Y
N
TTmp
u1FkiFku2BkiBk
Y
TmpT
xxj0
结束
xxj255
f开始
2OSTU
找出灰度值maxmi
iF2560iB2560
F2560B2560T0
kmi
N
Kmax
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N
N
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Y
T1TmpTk
xxj0
结束
xxj255
f四r