基于脊检测的迭代分水岭图像分割的改进算法

摘要

随着冶金自动化进程的快速发展,金相学图像处理和分割技术成为该进程中一项不可或缺的关键技术。金相学图像具有边界不连续、纹路噪声严重等特性,相比其他图像分割方法,分水岭图像分割算法具有更好的应用分割结果。但在分水岭分割过程中,“过分割”产生的“伪块”会发生错误的合并,使得分割精度下降。
　　论文基于传统分水岭分割算法,在迭代分割过程中提出了“真块”这一概念。“真块”对应于“伪块”,是指在迭代分水岭合并“伪块”的过程中,由于满足了“真块”判定而认为其在本次迭代中已经完成合并过程,不再参与合并其他周边“伪块”的完成块。该论文根据这一新提出的概念,对应于“伪块”判定法则还给出了“真块”判定法则及其数学公式,并由此修改了原“伪块”判定方式和“伪块”合并法则。这样,改进后的算法在消除“过分割”过程中,既能正确地消除“伪块”,同时实时判定“真块”,一旦“真块”形成就限制其参与“伪块”的合并步骤,从而保证“真块”形成后在后续分割步骤中保持完整,使最终的分割结果更加精确。
　　测试结果证明,新的图像分割算法通过使用新的消除“过分割”算法及策略,不仅避免的错误的“伪块”合并,而且最大程度的消除了“伪块”,大大增加了金相学微观图像的分割精度,同时,新的应用软件在图像分割过程中的可靠性也比之前有了更大的改善。

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1 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究概况

1.3 论文的主要研究内容

2 关键研究技术背景介绍

2.1 图像分割前的预处理

2.2 图像的形态学运算

2.3 脊线探测

2.4 分水岭算法

2.5 本章小结

3 分水岭算法应用时的问题分析与修正

3.1 边框处“伪块”在合并时出错的分析与修正

3.2 宽度为 1 的“伪块”在合并时出错的分析与修正

3.3 “伪块”为“嵌套块”在合并时出错的分析与修正

3.4 本章小结

4 分水岭算法的改进

4.1 添加“真块”判定

4.2 “伪块”合并原则的修改

4.3 “伪块”判定方式的修改

4.4 脊线提取的改进

4.5 改进后的软件系统流程

4.6 本章小结

5 改进软件的应用结果及比照

5.1 与原始软件的结果比照

5.2 在其他图像上的分割结果

5.3 本章小结

6 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 课题展望

致谢

参考文献