halcon图像分割.
HALCON数字图像处理-第7章 图像分割
(a)原图 (b)高斯-拉普拉斯边缘提取
HALCON数字图像处理
(c)零交叉边缘检测效
典型算子 Canny算子
Canny边缘检测算子是一种具有较好边缘检测性能的 算子,利用高斯函数的一阶微分性质,把边缘检测问题转换为 检测准则函数极大值的问题,能在噪声抑制和边缘检测之间取 得较好的折中。
(a)原图 (b)Canny边缘提取
HALCON数字图像处理
1、实验法
实验法通过人眼的观察,对已知某些特征的图像试验 不同的阈值,观察是否满足要求。
实验法的问题是适用范围窄,使用前必须事先知道图 像的某些特征,比如平均灰度等,而且分割后的图像质量 的好坏受主观局限性的影响很大。
(b)分割后 HALCON数字图像处理
(a)原图
2、根据直方图谷底确定阈值法 如果图像的前景物体内部和背景区域的灰度值分布都比较均匀, 那么这个图像的灰度直方图具有明显双峰,此时可以选择两峰之间的 谷底对应的灰度值T作为阈值进行图像分割。 此种单阈值分割方法简单易操作,但是当两个峰值相差很远时不 适用,而且,此种方法容易受到噪声的影响,进而导致阈值选取的误 差。
HALCON数字图像处理
(a)原图
4、最大类间方差法 最大类间方差法选定的分割阈值应该使前景区域的平均灰度、 背景区域的平均灰度与整幅图像的平均灰度之间差别最大,这种 差异用方差来表示。 该算法是在判别分析最小二乘法原理的基础上推导得出,计 算简单,是一种稳定、常用的算法。
halcon 语义分割推理
halcon 语义分割推理
Halcon语义分割推理
Halcon是一种强大的机器视觉软件,其语义分割推理功能被广泛应用于各种领域,如自动驾驶、医学影像分析、智能安防等。本文将重点介绍Halcon语义分割推理的原理、应用及其在实际场景中的效果。
一、Halcon语义分割推理的原理
语义分割是指将图像中的每个像素分类到不同的语义类别中,例如将道路、车辆、行人等区分开来。而Halcon的语义分割推理功能就是通过训练好的模型,对输入的图像进行像素级别的分类,从而实现对图像中不同物体的识别与分割。
Halcon语义分割推理的原理可以简单分为以下几个步骤:
1. 数据准备:首先,需要收集并准备一批带有标注的图像数据,其中每个像素都标注了其所属的语义类别。
2. 模型训练:使用Halcon提供的训练工具,对准备好的数据进行模型训练。在训练过程中,Halcon会根据输入的图像和标注数据,学习不同语义类别的特征和区分方法。
3. 模型评估:训练完成后,需要对模型进行评估,以确保其在未知数据上的泛化能力。通过评估指标如准确率、召回率等,可以对模型的性能进行客观的评估。
4. 推理过程:当模型训练和评估完成后,就可以将其应用于实际场景中。在推理过程中,Halcon会将输入的图像送入模型,通过像素级别的分类,得到图像中不同物体的分割结果。
二、Halcon语义分割推理的应用
Halcon语义分割推理在各个领域都有广泛的应用。以下是一些典型的应用场景:
1. 自动驾驶:在自动驾驶领域,Halcon语义分割推理可以帮助车辆实时识别道路、车辆、行人等物体,从而提高自动驾驶系统的感知能力,确保行驶安全。
halcon threshold函数
Halcon Threshold函数详解
1. 函数定义
Halcon Threshold函数是图像处理库Halcon中的一个函数,用于对输入图像进行阈值分割。其函数原型如下:
void threshold (HObject Image, out HObject Region, HTuple Threshold)
2. 函数用途
Halcon Threshold函数用于将输入图像根据阈值进行分割,将图像中大于或小于阈值的像素点分别标记为前景或背景,并将分割结果保存为Region对象。该函数常用于图像分割、目标检测、图像二值化等应用场景。
3. 函数参数
•Image:输入图像,类型为HObject。
•Region:输出的分割结果,类型为HObject。
•Threshold:阈值,类型为HTuple,可以是单个值或者一个元组。
4. 函数工作方式
Halcon Threshold函数的工作方式如下:
1.将输入图像转换为灰度图像(如果输入图像为彩色图像)。
2.获取图像的尺寸和像素数。
3.遍历图像的每个像素点,将像素值与阈值进行比较。
4.如果像素值大于阈值,则将该像素标记为前景(即Region中的目标)。
5.如果像素值小于等于阈值,则将该像素标记为背景(即Region中的非目
标)。
6.将分割结果保存为Region对象。
5. 函数示例
下面是一个使用Halcon Threshold函数进行图像分割的示例代码:
// 导入Halcon库
using HalconDotNet;
// 定义图像路径
string imagePath = "image.jpg";
halcon中difference算子
halcon中difference算子
Halcon中的“difference算子”是一个非常重要的运算符,可用于图像分割以及特定区域的检测和匹配。这篇文章将介绍“difference算子”的原理、用法以及应用范围。
一、原理与用途
“difference算子”是指将两幅图像逐点作差,生成一个新的差分图像的运算。其原理在数学上可以表示为:I(x,y)=|A(x,y)-B(x,y)|
其中,I(x,y)是输出图像,A(x,y)和B(x,y)分别是输入的两幅源图像。如果两幅源图像中的像素值相等,则输出图像中的像素值为0;如果它们的像素值不同,则输出图像中的像素值为差值的绝对值。
在Halcon中,“difference算子”主要用于图像分割,它可以通过在输入图像上的某个区域中选择不同的像素值,将区域分割成几个子区域。相应地,应用该算子可以在图像中检测特定区域。例如,如果对一张水果图像应用“difference算子”,可以从图像中分离出任何一种水果,因为他们拥有不同的颜色或纹理等特征。
该算子还可以用于匹配和跟踪运动物体。在第一幅图像中,可以选择物体的一部分作为模板,然后在后续帧中用相同的算法来寻找相同的区域。差分图像中的非零像素
会使匹配更加准确,因为它们表示两幅图像中的不同区域。
二、Halcon应用
在Halcon中,应用“difference算子”主要有以下几个环节:
1、图像分割
为了进一步展示该算子的用途,我们准备了以下图像:
图1:源图像
基于该原图像,我们定义一张具有类别标记的大部分区域图:
图2:区域图
halcon实例分割实例
Halcon是一个计算机视觉库,提供了许多强大的图像处理和分析功能。实例分割是Halcon中的一个重要功能,它能够将图像中的不同对象或物体进行精确分割和识别。
一个简单的Halcon实例分割的例子可能包括以下几个步骤:
1.导入图像:首先,你需要将待处理的图像导入到Halcon中。你可以使用
read_image函数来完成这个任务。
2.预处理:预处理是图像分割的重要步骤,包括灰度转换、噪声去除、平滑
等。Halcon提供了丰富的预处理函数,如convert_gray_image、
clear_image、smooth_image等。
3.对象检测:在预处理之后,你可以使用Halcon中的各种检测器来检测图像
中的对象。这些检测器包括边缘检测、圆形检测、直线检测等。你可以根据需要选择适合的检测器。
4.实例分割:一旦检测到对象,你就可以使用Halcon的实例分割功能来将这
些对象分割成不同的实例。你可以使用find_instance_contours函数来完成这个任务。这个函数将返回一个轮廓列表,每个轮廓代表一个实例。
5.结果处理:最后,你可以使用Halcon中的各种函数来处理和显示分割结
果。例如,你可以使用draw_contours函数来在图像上绘制轮廓,或者使
用write_image函数将结果保存到文件中。
Halcon中轮廓分割segment
Halcon中轮廓分割segment
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在用Halcon进行图像处理的过程中,经常需要对提取出的轮廓进行分割,将轮廓分为直线段、圆(或圆弧)、椭圆弧不同的段,轮廓分割最常用的算子是segment_contours_xld。
segment_contours_xld——Segment XLD contours into line segments and circular or elliptic arcs(将一个XLD轮廓分割为直线段、圆(圆弧)、椭圆弧。)
signature(语法):
segment_contours_xld(Contours: ContoursSplit: Mode, SmoothCont, MaxLineDist1, MaxLineDist2 : )
参数说明:
Contours 需要进行分割的轮廓。
ContoursSplit 分割后的轮廓tuple。
Mode 分割轮廓的方式,可以选择'lines'(使用直线段分割), 'lines_circles'(使用直线段和圆(弧)分割), 'lines_ellipses'(使用直线段和椭圆弧分割)。
SmoothCont 轮廓平滑的参数,可以抑制在折线逼近过程中过短的线段,能更加鲁棒的逼近圆和椭圆。
MaxLineDist1 第一次用Ramer算法(即用直线段递进逼近轮廓)时的MaxLineDist,在逼近完成之后,再用圆弧或椭圆弧对相邻分割线段进行拟合,如果拟合圆弧到轮廓的距离小于逼近线段到轮廓的距离,就用圆弧替代逼近线段,这个过程一致迭代直到所有的线段拟合完毕。
halcon中分裂合并算法
halcon中分裂合并算法
Halcon中分裂合并算法
Halcon是一种强大的机器视觉开发工具,其提供了丰富的图像处理算法和函数库。其中,分裂合并算法是Halcon中一种常用的图像分割算法,用于将图像分割成具有相似特征的区域,以便进行后续的目标检测、识别和测量等任务。
分裂合并算法是一种基于区域的图像分割方法,其基本思想是将图像分成若干个初始区域,然后通过合并或分裂这些区域,得到最终的分割结果。该算法主要包括以下几个步骤:
1. 初始化:将图像分成若干个初始区域。通常情况下,可以使用常见的分割算法如阈值分割、边缘检测等来得到初始区域。
2. 区域合并:根据一定的合并准则,将相邻的区域合并成一个更大的区域。合并准则可以根据具体的应用需求来确定,通常可以采用颜色相似度、纹理相似度、形状相似度等来衡量区域间的相似程度。
3. 区域分裂:根据一定的分裂准则,将过大或过复杂的区域进行分裂,得到更细致的分割结果。分裂准则可以考虑区域的边缘强度、纹理复杂度等因素。
4. 迭代合并和分裂:重复进行区域合并和分裂操作,直到满足停止准则为止。停止准则可以根据分割效果来确定,如区域数量、分割
质量等。
分裂合并算法的优点是可以根据具体的应用需求来定义合并和分裂准则,从而得到更好的分割结果。同时,该算法也具有较好的鲁棒性和计算效率,适用于各种不同的图像场景。
然而,分裂合并算法也存在一些局限性。首先,合并和分裂的准则需要根据具体的应用场景来定义,缺乏通用性。其次,算法的分割结果可能受到图像质量、噪声等因素的影响,导致分割结果不准确。此外,算法的计算复杂度较高,在处理大尺寸图像时可能存在效率问题。
halcon中gmm算法原理
halcon中gmm算法原理
GMM(Gaussian Mixture Model)即高斯混合模型,是一种统计模型,用于描述多个高斯分布的加权组合。在Halcon中,GMM算法用于图像分割和模式识别任务。
GMM算法的原理如下:
1. 初始化:随机初始化k个高斯分布的参数,包括均值、协方差矩阵和权重。
2. Expectation Step(E步):对于每个数据点,计算其属于每个高斯分布的后验概率,即计算每个高斯分布对观测数据的响应度。
- 根据当前的高斯分布参数计算每个数据点属于每个分布的概率。
- 将每个数据点分配给后验概率最大的高斯分布,即所谓的“硬分配”。
3. Maximization Step(M步):根据当前的数据点和对应的响应度,重新估计高斯分布的参数。
- 对于每个高斯分布,计算其权重、均值和协方差矩阵,以使其最大化与当前数据点之间的似然度。
- 更新每个高斯分布的参数。
4. 重复执行E步和M步,直到收敛条件满足或达到最大迭代次数。
GMM算法使用EM(Expectation-Maximization)算法进行迭代优化,E步通过计算后验概率来确定数据点的分类,M步通过最大化似然函数来更新高斯分布的参数。整个过程将不断迭代,直到收敛为止。
在Halcon中,GMM算法可以通过调用相应的函数来实现,如gen_find_gmm和regiongrowing_gmm等函数。这些函数提供了用于图像分割和模式识别的GMM算法工具。
halcon分裂合并算法
halcon分裂合并算法
Halcon分裂合并算法是一种用于图像处理的算法,主要用于图像分割
任务。这个算法将图像分割为多个具有相似特征的区域,然后合并这
些区域以得到最终的分割结果。
算法的主要步骤如下:
1. 初始化:首先,将原始图像划分为一组初始区域。每个初始区域包
含一些像素,并根据这些像素的特征进行分割。
2. 分裂:接下来,对每个初始区域进行分裂操作。这个操作将当前区
域分成更小的子区域,直到满足某些停止条件。分裂过程的目的是在
最细粒度上捕获图像中的细节和纹理。
3. 合并:在分裂操作完成后,算法开始合并过程。合并操作将相似的
邻近区域合并为一个更大的区域。相似性通常根据像素的特征进行度量,例如颜色、纹理等。
4. 更新:每次合并操作后,更新区域列表,并根据合并的结果重新计
算区域的特征。这一步骤可以帮助确保合并的区域具有更准确的特征
表示。
5. 迭代:重复执行分裂和合并操作,直到满足停止条件。停止条件可
以是合并次数的上限或合并后区域数的下限。
通过分裂合并算法,我们可以将原始图像分割成多个相似特征的区域,从而有助于进一步的图像分析和处理任务。
halcon threshold阈值算法
halcon threshold阈值算法
摘要:
一、halcon threshold阈值算法简介
- 1.1 halcon threshold算法概念
- 1.2 阈值分割在halcon中的重要性
二、halcon threshold算法原理
- 2.1 阈值选择方法
- 2.2 动态阈值分割
- 2.3 二值化分割
三、halcon threshold算法应用
- 3.1 图像分割
- 3.2 目标识别与定位
- 3.3 实例分析
四、阈值选择的注意事项
- 4.1 全局阈值与动态阈值的选择
- 4.2 阈值分割与二值化分割的优缺点
正文:
Halcon是一种常用的机器视觉开发软件,在图像处理、分析和识别等领域有着广泛的应用。在halcon中,阈值算法是图像处理中常用的一种方法,用于将图像中的目标区域与背景区域进行分离。本文将对halcon threshold阈值算法进行详细介绍。
一、halcon threshold算法简介
1.1 halcon threshold算法概念
阈值算法是一种基于灰度直方图的图像分割方法。通过设置一个阈值,将图像中的像素点分为两类,一类是目标区域的像素点,另一类是背景区域的像素点。在halcon中,可以通过不同的阈值选择方法实现图像分割,包括全局阈值、动态阈值、二值化分割等。
1.2 阈值分割在halcon中的重要性
阈值分割是图像处理中基本的操作之一,是后续图像分析和识别的前提。在halcon中,阈值分割被广泛应用于目标检测、目标识别、图像分割、图像压缩等领域。通过合理的阈值选择,可以有效地提取图像中的目标信息,提高图像分析的准确性。
halcon图像分割
沈阳航空航天大学
综合课程设计基于Halcon的图像分割方法的研究
班级 24020104
学号 2012040201174
学生姓名王旭
指导教师赵晨光
课程设计任务书
课程设计的内容及要求:
一、设计说明
图像分割是图像处理的关键技术之一,将感兴趣目标的区域加以提取的技术和过程,图像分割方法包括:基于阈值、基于区域、基于边缘的分割
方法等。
要求学生深入研究图像分割的主要方法,掌握直方图、灰度阈值、区域生长、边缘检测等分割算法,了解相关理论。并在充分调研
图像分割的原理、算法的基础上,针对Halcon这一开发工具,深入学习各
种算子及库函数的使用方法,并能够基于不同应用目标,尝试不同分割算
法,比较实验结果并进行详尽分析。
二、设计要求
1.制定合理有效的设计方案;
2.熟悉Halcon的开发环境,深入学习图像分割理论,并进行分析。
三、推荐参考资料
[1] 周斌. 一种基于P系统的图像阈值分割方法[J]. 西华大学学报(自然科学版). 2012(06)
[2] 王浩军,郑崇勋,闫相国. 基于自适应多尺度的血液细胞图像阈值分割方法研究[J]. 西安交通大学学报. 2001(04)
[3] 肖华. 生物细胞图像阈值分割方法研究[J]. 株洲工学院学报. 2006(02)
[4] 蒋剑,吴建华. 在小波域进行图像的最大熵分割的一种方法[J]. 南昌大学学报(工科版). 2003(02)
四、按照要求撰写课程设计报告成绩评定表
一、概述
HALCON是世界范围内广泛使用的机器视觉软件,用户可以利用其开放式结构凯苏开发图像处理和机器视觉软件。
Halcon图像分割
Halcon图像分割
⼀图像分割之阈值分割:
请参见halcon例程:gray_histo.hdev
此例程中主要⽤到两个算了:
1.gray_histo(Regions,Image:::AbsoluteHisto,RelativeHisto)
作⽤:获得图像的某⼀指定区域内的灰度分布,将数据写⼊到参数AbsoluteHisto和RelativeHisto
其中AbsoluteHisto是指图像内0-255灰度值出现的次数。
RelativeHisto:将上⾯的出现次数转化为频率,总合为1。
2.gen_region_histo(:Region:Histogram,Row,Column,Scale:)
作⽤:把获得的灰度分布图转换为区域region输出
region:输出参数,
Histogram:上⼀个算⼦中提到的图像内0-255灰度值出现的次数。
Row,Column:⽣成的区域的中⼼坐标
Scale:region直⽅图的缩⼩尺度
3.阈值分割算⼦:
threshold(Image:Region:MinGray,MaxGray:)
作⽤:将灰度值在MinGray-MaxGray范围的region输出
此算⼦之前提到过,要注意的是此算⼦如果是输⼊的是⼀张RGB彩⾊图,那么它只对此图的第⼀通道进⾏阈值分析。
4.阈值分割算⼦:
auto_threshold(Image:Regions:Sigma:)
作⽤:对单通道图像做⾃动阈值,多阈值分割。
其中Sigma为灰度直⽅图的⾼斯标准差,光滑消除噪声
5.阈值分割算⼦:
bin_threshold(Image:Region::)
halcon算子解释
halcon算子解释
Halcon算子是一种用于图像处理和计算机视觉领域的重要工具。它通过使用预定义的数学运算符和操作来检测、分割和分析图像。
Halcon算子的设计目的是简化图像处理任务,提高处理精度和效率。
在本文中,我将解释Halcon算子的概念、功能和使用方法,让读者对
其有一个全面的了解。
一、Halcon算子简介
Halcon算子是由美国明尼苏达大学开发的一种图像处理工具。它基
于强大的数学环境,可以进行各种图像处理操作,包括滤波、边缘检测、形状匹配等。Halcon算子以其高度灵活性和广泛适应性而受到了
广泛的应用。
二、Halcon算子的功能
1. 图像预处理:Halcon算子可以对图像进行预处理,包括灰度转换、平滑滤波、直方图均衡化等。这些操作可以提高图像的质量,为后续
的图像分析和处理提供更好的基础。
2. 特征提取与分析:Halcon算子可以检测图像中的特征,并进行跟
踪和分析。例如,可以使用Halcon算子进行形状匹配,找到图像中与
参考形状相似的目标物体。此外,Halcon算子还可以进行边缘检测、
角点检测等操作。
3. 形状分割与识别:Halcon算子可以将图像中的目标物体进行分割,并对其进行识别和分类。通过使用Halcon算子,可以根据目标物体的
颜色、形状、纹理等特征将其与背景分离。
4. 三维视觉处理:Halcon算子可以处理三维图像数据,进行三维重建、三维测量等操作。通过使用Halcon算子,可以提取三维物体的参数,如表面形状和体积等。
三、Halcon算子的使用方法
Halcon算子的使用方法相对简单,主要包括以下几个步骤:
halcon fill_up函数
halcon fill_up函数
Halcon Fill_Up函数是Halcon图像处理软件中的一个常用函数,用于将图像中的空洞或空白区域填充为目标区域。本文将介绍
Fill_Up函数的基本使用方法、参数解释以及一些实际应用案例。
一、基本使用方法
Fill_Up函数的基本使用方法如下:
```cpp
void fill_up (const HObject &InputRegion, HObject *OutputRegion) ```
其中,InputRegion表示输入的待填充区域,OutputRegion表示
填充后的区域。
具体的使用步骤如下:
1. 定义并创建输入区域InputRegion,例如使用threshold函数进行图像分割得到目标区域;
2. 调用Fill_Up函数并传入InputRegion作为参数;
3. 填充后的区域将保存在OutputRegion中,可以使用
disp_region函数进行可视化显示。
二、参数解释
Fill_Up函数的参数解释如下:
1. const HObject &InputRegion:输入的待填充区域,通常为二值图像中的目标区域;
2. HObject *OutputRegion:填充后的区域,使用指针传递。
三、实际应用案例
下面将介绍Fill_Up函数在几个实际应用案例中的使用。
1. 图像分割
在图像分割中,Fill_Up函数可以用于填充由threshold分割得
到的目标区域中的空洞。例如,对于一幅二值图像,我们可以使
用以下步骤进行图像分割和填充操作:
```cpp
halcon 区域数值, xld数组
主题:halcon 区域数值, xld数组
一、介绍halcon区域数值
Halcon是一款优秀的机器视觉软件,其中的区域数值计算功能非常强大。在Halcon中,区域数值是指由像素组成的图像区域的某个特定特征或属性的数值表示,如面积、周长、长宽比等。通过使用区域数值,可以对图像中的目标进行定量分析和描述,帮助用户快速准确地获取
所需的信息。
二、区域数值的应用
1. 图像分割
在图像处理中,常常需要对图像进行分割,以便对感兴趣的区域进行
进一步的分析和处理。Halcon的区域数值功能可以帮助用户根据图像的特征对图像进行分割,快速准确地获取感兴趣的区域。
2. 物体检测和识别
区域数值功能也可以用于物体检测和识别。通过计算目标的特征值,
可以对目标进行识别和分类,实现自动化的目标检测和识别。
3. 质量控制
在工业生产中,常常需要对产品的质量进行检测和控制。利用区域数
值功能,可以对产品进行表面缺陷检测、尺寸测量、形状分析等,帮
助用户实现质量控制。
三、介绍xld数组
与区域数值类似,xld数组也是Halcon中的一项重要功能。xld是指由像素组成的线或轮廓的数组表示。在Halcon中,xld数组可以用于描述图像中的线和轮廓的特征,如长度、角度、弧长等。
四、xld数组的应用
1. 边缘检测
利用xld数组,可以对图像中的边缘进行检测和提取。通过计算边缘的特征值,可以实现对边缘的定量分析和描述。
2. 直线拟合
xld数组还可以用于直线拟合。通过对xld数组进行拟合,可以实现对图像中的直线进行提取和拟合,为后续的分析和处理提供数据支持。
HALCON数字图像处理-第7章 图像分割
一阶算子
典型算子
原图
Roberts 滤波
Prewitt 滤波 HALCON数字图像处理
Sobel滤 波
Kirsch滤 波
典型算子
高斯-拉普拉斯算子
拉普拉斯算子是一个二阶导数,对噪声具有很大的敏 感度,而且其幅值会产生双边缘。另外,边缘方向的不可检测 性也是拉普拉斯算子的缺点,因此,一般不以其原始形式用于 边缘检测。为了弥补拉普拉斯算子的缺陷,美国学者Marr提出 了一种算法,在使用拉普拉斯算子之前一般先进行高斯低通滤 波。
HALCON数字图像处理
典型算子 像素边缘提取和亚像素边缘提取
例如某CMOS摄像机芯片,其像素间距为5.2微米。两 个像素之间有5.2微米的距离,在宏观上可以看作是连在一起 的。但是在微观上,它们之间还有更小的东西存在,这个更小 的东西我们称它为“亚像素”。
(a)像素边缘提取 (b)亚像素边缘提取
HALCON数字图像处理
典型算子
一阶算子
Roberts算子利用局部差分算子寻找边缘,边缘定 位较准,但容易丢失一部分边缘,同时由于图像没有经过平滑 处理,因此不具有抑制噪声的能力。该算子对具有陡峭边缘且 含噪声少的图像处理效果较好。
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沈阳航空航天大学
综合课程设计基于Halcon的图像分割方法的研究
班级 24020104
学号 *************
学生姓名王旭
指导教师赵晨光
课程设计任务书
课程设计的内容及要求:
一、设计说明
图像分割是图像处理的关键技术之一,将感兴趣目标的区域加以提取的技术和过程,图像分割方法包括:基于阈值、基于区域、基于边缘的分割
方法等。
要求学生深入研究图像分割的主要方法,掌握直方图、灰度阈值、区域生长、边缘检测等分割算法,了解相关理论。并在充分调研
图像分割的原理、算法的基础上,针对Halcon这一开发工具,深入学习各
种算子及库函数的使用方法,并能够基于不同应用目标,尝试不同分割算
法,比较实验结果并进行详尽分析。
二、设计要求
1.制定合理有效的设计方案;
2.熟悉Halcon的开发环境,深入学习图像分割理论,并进行分析。
三、推荐参考资料
[1] 周斌. 一种基于P系统的图像阈值分割方法[J]. 西华大学学报(自然科学版). 2012(06)
[2] 王浩军,郑崇勋,闫相国. 基于自适应多尺度的血液细胞图像阈值分割方法研究[J]. 西安交通大学学报. 2001(04)
[3] 肖华. 生物细胞图像阈值分割方法研究[J]. 株洲工学院学报. 2006(02)
[4] 蒋剑,吴建华. 在小波域进行图像的最大熵分割的一种方法[J]. 南昌大学学报(工科版). 2003(02)
四、按照要求撰写课程设计报告成绩评定表
一、概述
HALCON是世界范围内广泛使用的机器视觉软件,用户可以利用其开放式结构凯苏开发图像处理和机器视觉软件。
在对图像的研究和应用中,人们往往仅对图像中的某些部分感兴趣,这些部分称为目标或前景(其他部分称为背景),他们一般对应图像中特定的、具有独特性质的区域。为了辨识和分析目标,需要将他们分离提取出来,在此基础上才有可能对目标进一步利用。图像分割就是指把图像分成格局特性的区域并提取出感兴趣目标的技术和过程。这里特性可以是象素的灰度、颜色、纹理等,预先定义的目标可以对应单个区域,也可以对应多个区域。现有的图像分割算法有:阈值分割、边缘检测和区域提取法。所谓图像分割是指根据灰度、彩色、空间纹理、几何形状等特征把图像划分成若干个互不相交的区域,使得这些特征在同一区域内,表现出一致性或相似性,而在不同区域间表现出明显的不同。简单的讲,就是在一幅图像中,把目标从背景中分离出来,以便于进一步处理。图像分割是图像处理与计算机视觉领域低层次视觉中最为基础和重要的领域之一,它是对图像进行视觉分析和模式识别的基本前提。同时它也是一个经典难题,到目前为止既不存在一种通用的图像分割方法,也不存在一种判断是否分割成功的客观标准。
从图像分割研究的历史来看,可以看到对图像分割的研究有几个明显的趋势:一是对原有算法的不断改进!二是新方法、新概念的引入和多种方法的有效综合运用!人们逐渐认识到现有的任何一种单独的图像分割算法都难以对一般图像取得令人满意的分割效果,因而很多人在把新方法和新概念不断的引入图像分割领域的同时,也更加重视把各种方法综合起来运用!在新出现的分割方法中,基于小波变换的图像分割方法就是一种很好的方法!三是交互式分割研究的深入!由于很多场合需要对目标图像进行边缘分割分析:例如对医学图像的分析,因此需要进行交互式分割研究!事实证明,交互式分割技术有着广泛的应用!四是对特殊图像分割的研究越来越得到重视!目前有很多针对立体图像、彩色图像、多光谱图像以及多视场图像分割的研究,也有对运动图像及视频图像中目标分割的研究,还有对深度图像、纹理图像、计算机断层扫描";<-、磁共振图像、共聚焦激光扫描显微镜图像、合成孔雷达图像等特殊图像的分割技术的研究!相信随着研究的不断深入,存在的问题会很快得到圆满的解决。
二、图像分割原理及算子
1.阈值分割原理 图像阈值化分割是一种最常用,同时也是最简单的图像分割方法,它特别适用于目标和背景占据不同灰度级范围的图像。它不仅可以极大的压缩数据量,而且也大大简化了分析和处理步骤,因此在很多情况下,是进行图像分析、特征提取与模式识别之前的必要的图像预处理过程。图像阈值化的目的是要按照灰度级,对像素集合进行一个划分,得到的每个子集形成一个与现实景物相对应的区域,各个区域内部具有一致的属性,而相邻区域布局有这种一致属性。这样的划分可以通过从灰度级出发选取一个或多个阈值来实现。
阈值分割法是一种基于区域的图像分割技术,其基本原理是:通过设定不同的特征阈值,把图像像素点分为若干类.常用的特征包括:直接来自原始图像的灰度或彩色特征;由原始灰度或彩色值变换得到的特征.设原始图像为f(i ,j),按照一定的准则在f(i ,j)中找到特征值T ,将图像分割为两个部分,分割后的图像为 :
⎩⎨⎧<≥=T j i f T j i f j i g ),(,0),(,1),( 若取 : 0为黑,1为白,即为我们通常所说的图像二值化。
一般意义下,阈值运算可以看作是对图像中某点的灰度、该点的某种局部特性以及该点在图像中的位置的一种函数,这种阈值函数可记作:T(i ,j ,n(i ,j),f(i ,j))式中,f(i ,j)是点(i ,j)的灰度值;n(i ,j)是点(i ,j)的局部邻域特性.根据对T 的不同约束,可以得到3种不同类型的阈值,即 (1)点相关的全局阈值T =T(f(i ,j)):只与点的灰度值有关
(2)区域相关的全局阈值T =T(n(i ,j),f(i ,j)):与点的灰度值和该点的局部邻域特征有关
(3)局部阈值或动态阈值T =T(i ,j ,n(i ,j),f(i ,j)):与点的位置、该点的灰度值和该点邻域特征有关。
2.边缘检测原理
图像分割的一种重要途径是通过边缘检测,即检测灰度级或者结构具有突变的地方,表明一个区域的终结,也是另一个区域开始的地方。这种不连续性称为边缘。不同的图像灰度不同,边界处一般有明显的边缘,利用此特征可以分割图像。