基于顏色空間部分的彩色圖像分割算法研究.pdf

1、隨著計算機軟硬件技術的飛速發(fā)展,圖像處理技術已經被廣泛地應用于生活的各個領域。圖像分割作為圖像分析中的關鍵步驟,一直是圖像處理技術研究中的熱點和焦點。圖像分割是將圖像分解為若干互不交疊的、有意義的、各具特性的區(qū)域的處理技術。分割質量的好壞將直接影響后續(xù)圖像處理的效果,它在整個研究中起著承上啟下的作用。多年來,研究者們提出了大量不同的、可行的算法。在這些分割算法中,大多數(shù)的研究是基于灰度圖像的,但由于彩色圖像提供的信息比灰度圖像要豐富的多

2、,并且人眼對彩色圖像的視覺感受更加敏感,所以對彩色圖像的分割引起了人們越來越多的重視。然而將原有的灰度圖像分割方法直接應用到彩色圖像上并不合適,所以進一步研究適合于彩色圖像分割的方法,是研究人員正在努力的方向。
　　 本文首先分析了近年來在彩色圖像分割方法中所使用的各類顏色空間的特點,以及顏色空間之間的相互轉換方法,并對線性顏色空間和非線性顏色空間進行了比較。其次,將當前主流的彩色圖像分割方法如基于邊緣的圖像分割,基于區(qū)域的圖像

3、分割,基于特定理論的分割等進行了分類研究,總結了各類分割方法的優(yōu)缺點。在此基礎上本文做了如下的具體工作:
　　 (1)考慮到RGB空間不需要對圖像進行顏色空間的轉換,避免了在非線性轉換過程中造成對原有圖像信息的丟失,計算量較小,檢測結果不會歪曲原有的顏色信息的特點,選擇RGB空間進行邊緣檢測。對RGB顏色空間進行剖分,根據(jù)剖分的結果,定義了RGB空間中一點的彩色信息量,通過像素點在相關鄰域上的信息量的計算,確定該像素點是否為彩色

4、圖像的邊緣點。這種方法在一定程度上合理地考慮了個各顏色分量的相關性,將向量空間的計算以自然的方式轉換成了標量的計算,實驗結果表明,該方法能檢測出更多的邊緣,優(yōu)于傳統(tǒng)的邊緣檢測方法。
　　 (2)由于L*a*b*顏色空間是一種均勻的顏色空間,能夠比較準確的求出符合人眼視覺的差別,且自然界中任何一點顏色都可以在L*a*b*空間中表達出來,所以根據(jù)對L*a*b*空間的分析,提出了一種基于顏色信息度量的邊緣檢測算法。通過在L*a*b*空

5、間中構造立方體,依據(jù)體積變化定義各像素點的顏色信息度量,作為確定各像素點是否為彩色圖像的邊緣點的判據(jù)。這種方法綜合利用了彩色圖像的明度和色度信息。實驗證明,與傳統(tǒng)的方法相比較,它能快速有效的檢測出彩色圖像的邊緣。
　　 (3)根據(jù)上述兩種邊緣檢測方法,運用邊緣連接技術實現(xiàn)對彩色圖像的分割。對每個用邊緣檢測技術檢測出的邊緣點進行標記,依據(jù)事先預定的準則,把這些被認為是相似的像素點連接起來,形成一條由共同滿足這些準則的像素點組成的邊