一种改进的细胞图像分水岭分割方法 - 重庆理工大学学报.pdf

第２６卷　第１１期 重 庆 理 工 大 学 学报（自然科学） ２０１２年１１月 Ｖｏｌ．２６　　Ｎｏ．１１ ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ） Ｎｏｖ．２０１２  ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－８４２５（ｚ）．２０１２．１１．０１２ 一种改进的细胞图像分水岭分割方法 ａ，ｂ ｂ 张红民 ，王一博 （重庆理工大学　ａ．光电信息学院；ｂ．电子信息与自动化学院，重庆　４０００５４） 摘　　　要：针对分水岭分割算法易产生过分割的问题，提出了一种改进的算法。通过灰度差 变换对图像进行处理，然后用形态学方法消除细胞孔洞和杂质，最后再使用分水岭变换。实验 结果表明：该算法比传统分水岭分割算法更准确，且具有一定的通用性。 关　键　词：图像分割；灰度差；阈值；区域填充；分水岭 中图分类号：ＴＰ３９１．４１　　　文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４－８４２５（２０１２）１１－００５９－０４ ＡｎｉｍｐｒｏｖｅｄＭｅｔｈｏｄｏｆＣｅｌｌＩｍａｇｅｓＳｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ ＢａｓｅｄｏｎＷａｔｅｒｓｈｅｄ ａ，ｂ ｂ ＺＨＡＮＧＨｏｎｇｍｉｎ ，ＷＡＮＧＹｉｂｏ （ａ．ＳｃｈｏｏｌｏｆＯｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ｂ．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ， ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００５４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｏｖｅｒｃｏｍｅｔｈｅｏｖｅｒｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｗａｔｅｒｓｈｅｄ，ａｎｉｍｐｒｏｖｅｄａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｆｉｒｓｔｅｘｅｃｕｔｅｓｔｈｅｇｒａｙｌｅｖｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｍａｔｈ ｅｍａｔｉｃａｌｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃｍｅｔｈｏｄｓ，ａｎｄｔｈｅｎｏｐｅｒａｔｅｓｔｈｅｗａｔｅｒｓｈｅｄａｌｇｏｒｉｔｈｍ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｓｈａｖｅ ｓｈｏｗｎｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｍｏｒｅａｃｃｕｒａｔｅ，ａｎｄｉｔｈａｓａｃｅｒｔａｉｎｇｅｎｅｒａｌｉｔｙｉｎｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｍａｇｅｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ；ｇｒａｙｌｅｖｅｌｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ；ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ；ｒｅｇｉｏｎｆｉｌｌｉｎｇ；ｗａｔｅｒｓｈｅｄ 用多尺度滤波的方法消除局部极小值。文献［ 　　基于分水岭的分割算法因其具有速度快、精 ３－ 度高的特点，在细胞图像分割领域得到广泛应用。 ５］通过一定的合并准则将小区域合并到相邻区域 但是分水岭算法存在的过分割问题一直没有得到 中。文献［６］引入浮点函数图像来代替梯度变换。 很好的解决。因此，有效降低过分割问题是目前 上述方法不但运算复杂，而且分割结果也不准确。 研究的焦点之一。现有的改进算法主要是在分水 本文在充分研究细胞图像性质的基础上，提出了 岭算法之前通过图像滤波或标记提取进行预处 一种改进的基于分水岭的细胞图像分割算法，有 理，或者在分水岭算法之后对过分割区域进行区 效地去除了图像杂质点和细胞孔洞，并较好地解 域合并。文献［１］利用子二维图像