一种参数化的形态学分水岭图像分割方法.pdfVIP

第 35卷第 1期 铁 道 学 报 Vo1．35 NO．1 2013年 1月 JOURNAL OF THE CHINA RAILW AY SOCIETY January 2013 文章编号 ：1001—8360(2013)O1—0066—05 一 种参数化的形态学分水岭图像分割方法 王小鹏， 党建武， 王阳萍 (兰州交通大学 电子与信息工程学院，甘肃 兰州 730070) 摘 要：标准形态学分水岭分割能够产生封闭的图像 目标区域轮廓，但存在过分割现象，通过对原始图像进行平 滑滤波可以减轻或消除过分割，但容易使分割后的区域轮廓发生位置偏移。为此提出一种参数化的形态学分水 岭图像分割方法 ，首先依据黏性液体淹没 图像地貌 的流溢特性，建立梯度级与结构元素大小之间的函数关系，并 以此对梯度地貌进行参数化修正。对低梯度地貌采用较大尺寸结构元素进行闭运算，消除产生过分割的非规则 局部极小值，而对较高梯度则采用较小尺寸结构元素进行闭运算，保持区域轮廓的位置不变；最后在修正梯度图 像 的基础上 ，运用标准分水岭变换实现图像分割 。仿真实验表 明，该方法能够有效消除过分割 ，而且具有较强的 区域轮廓定位能力 。 关键词 ：图像分割 ；形态学分水岭；黏性流体 ；梯度修正；结构元素 中图分类号 ：TP391．4 文献标志码 ：A doi：10．3969／j．issn2013．O1．010 ParameterizedM orphologicalW atershedSegmentation WANG Xiao—peng。 DANGJian—wu， WANG Yang—ping (SchoolofElectronic8LInformationEngineering，LanzhouJiaotongUniversity，Lanzhou730070，China) Abstract：Morphologicalwatershed transform isan efficientway to segmentan image，which can produce closedobjectcontours．However，itoftenresultsinover—segmentationwhenitisdirectlyappliedtooriginal images．Usually，over—segmentationcanbeavoidedtosomedegreebypre—filtering，whereasthepositionofthe segmentedregioncontoursmaybeoffset．Forthepurposetosegmentanimagewithoutover—segmentationand region contoursposition bias，themethod ofparameterized morphologicalwatershed segmentation was pro— posed．Firstly，thefunctionrelationshipbetweenthegradientlevelandthesizeofstructureelementwasestab— lishedbysimulatingtheprocessofviscousfluidfloodingtheimagerelief．Secondly，themorphologicalclosing operatorwithlargersizedstructureelementswasusedtomodifythelowerreliefsurfaceofthegradientimage， whereasthesmaller—sizedto thehigherrelief．By thisway，mostlocalminimumscausedby irregulardetails andnoiseswereremo