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图像分割论文发表心得

发布时间:2024-07-06 13:12:37

图像分割论文发表心得

知乎meta发布图像分割论文segment anything,将给 cv 研究带来的影响如下:

Segment Anything是Meta AI发布的一种新的AI模型,它可以用一次点击就把任何图像中的任何物体“剪切”出来。Segment Anything Model (SAM)是一种可提示的分割系统,它可以零样本泛化到不熟悉的物体和图像,而不需要额外的训练。

这种模型会给计算机视觉领域的研究带来很大的影响,因为它可以解决很多实际的问题,比如科学图像分析、图片编辑、三维重建等。

它也可以和其他的AI系统灵活地结合,比如利用用户的眼动或者物体检测器来选择要分割的物体。它还可以生成多个有效的掩码,以应对模糊的提示。

利用了模型当做迭代训练中的“数据引擎”,通过使用Segment Anything Model (SAM)和它的数据来交互地标注图片和更新模型。

这个迭代重复了很多次,以提高模型和数据集的质量。在约1100万张有许可和保护隐私的图片上收集了超过10亿个掩码,这是目前最大的分割数据集(远远超过之前的数据集)。

对图像分割算法的研究已有几十年的历史,借助各种理论至今已提出了上千种各种类型的分割算法。尽管人们在图像分割方面做了许多研究工作。但由于尚无通用分割理论,因此现已提出的分割算法大都是针对具体问题的,并没有一种适合于所有图像的通用的分割算法。但是可以看出,图像分割方法正朝着更快速、更精确的方向发展,通过各种新理论和新技术结合将不断取得突破和进展。

就是将目标特征从背景中分割出来。医学图像分割,可以查看感兴趣的区域,从而忽略不需要的区域的干扰。如看骨折,只需要将骨头所表示的特征图像(一般是一定会度值的一块区域)从背景(如肌肉,另一种灰度值)分割出来,而其它的肌肉等则不显示(为黑色)。可以更有利于医生分析病情而减少误判。

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图像分割难。由于研究系统不完善,图像分割的研究目前还缺乏一个统一的理论体系,使得图像分割的研究仍然是一个极富有挑战性的课题。

哎血泪教训一定要根据课题组现有基础和可以提供的平台决定,比如你师兄师姐在做什么,组里是否有GPU硬件和数据支持等。如果组里有传承是最好不过了,师兄师姐做过或在做的东西你选择的肯定不会错的,毕竟有人带头和指导~ 如果组里这两个方向都有人在做的话,建议和他们当面聊哈哈哈,利弊你自然就知道啦

数据科学专业的表示NLP需要的训练集太大了,也不好找。只能拿预训练模型针对特殊应用做二次开发,而且对硬件要求很高。图像/视频较NLP来说开放的训练集也好找,而且主题也很多,而且你自己编一个好实现又很实际的商用需求就比较好结题。

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随着图像处理技术的迅速发展,图像识别技术的应用领域越来越广泛。我整理了图像识别技术论文,欢迎阅读!

图像识别技术研究综述

摘要:随着图像处理技术的迅速发展,图像识别技术的应用领域越来越广泛。图像识别是利用计算机对图像进行处理、分析和理解,由于图像在成像时受到外部环境的影响,使得图像具有特殊性,复杂性。基于图像处理技术进一步探讨图像识别技术及其应用前景。

关键词:图像处理;图像识别;成像

中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)10-2446-02

图像是客观景物在人脑中形成的影像,是人类最重要的信息源,它是通过各种观测系统从客观世界中获得,具有直观性和易理解性。随着计算机技术、多媒体技术、人工智能技术的迅速发展,图像处理技术的应用也越来越广泛,并在科学研究、教育管理、医疗卫生、军事等领域已取得的一定的成绩。图像处理正显著地改变着人们的生活方式和生产手段,比如人们可以借助于图像处理技术欣赏月球的景色、交通管理中的车牌照识别系统、机器人领域中的计算机视觉等,在这些应用中,都离不开图像处理和识别技术。图像处理是指用计算机对图像进行处理,着重强调图像与图像之间进行的交换,主要目标是对图像进行加工以改善图像的视觉效果并为后期的图像识别大基础[1]。图像识别是利用计算机对图像进行处理、分析和理解,以识别各种不同模式的目标和对像的技术。但是由于获取的图像本事具有复杂性和特殊性,使得图像处理和识别技术成为研究热点。

1 图像处理技术

图像处理(image processing)利用计算机对图像进行分析,以达到所需的结果。图像处理可分为模拟图像处理和数字图像图像处理,而图像处理一般指数字图像处理。这种处理大多数是依赖于软件实现的。其目的是去除干扰、噪声,将原始图像编程适于计算机进行特征提取的形式,主要包括图像采样、图像增强、图像复原、图像编码与压缩和图像分割。

1)图像采集,图像采集是数字图像数据提取的主要方式。数字图像主要借助于数字摄像机、扫描仪、数码相机等设备经过采样数字化得到的图像,也包括一些动态图像,并可以将其转为数字图像,和文字、图形、声音一起存储在计算机内,显示在计算机的屏幕上。图像的提取是将一个图像变换为适合计算机处理的形式的第一步。

2)图像增强,图像在成像、采集、传输、复制等过程中图像的质量或多或少会造成一定的退化,数字化后的图像视觉效果不是十分满意。为了突出图像中感兴趣的部分,使图像的主体结构更加明确,必须对图像进行改善,即图像增强。通过图像增强,以减少图像中的图像的噪声,改变原来图像的亮度、色彩分布、对比度等参数。图像增强提高了图像的清晰度、图像的质量,使图像中的物体的轮廓更加清晰,细节更加明显。图像增强不考虑图像降质的原因,增强后的图像更加赏欣悦目,为后期的图像分析和图像理解奠定基础。

3)图像复原,图像复原也称图像恢复,由于在获取图像时环境噪声的影响、运动造成的图像模糊、光线的强弱等原因使得图像模糊,为了提取比较清晰的图像需要对图像进行恢复,图像恢复主要采用滤波方法,从降质的图像恢复原始图。图像复原的另一种特殊技术是图像重建,该技术是从物体横剖面的一组投影数据建立图像。

4)图像编码与压缩,数字图像的显著特点是数据量庞大,需要占用相当大的存储空间。但基于计算机的网络带宽和的大容量存储器无法进行数据图像的处理、存储、传输。为了能快速方便地在网络环境下传输图像或视频,那么必须对图像进行编码和压缩。目前,图像压缩编码已形成国际标准,如比较著名的静态图像压缩标准JPEG,该标准主要针对图像的分辨率、彩色图像和灰度图像,适用于网络传输的数码相片、彩色照片等方面。由于视频可以被看作是一幅幅不同的但有紧密相关的静态图像的时间序列,因此动态视频的单帧图像压缩可以应用静态图像的压缩标准。图像编码压缩技术可以减少图像的冗余数据量和存储器容量、提高图像传输速度、缩短处理时间。

5)图像分割技术,图像分割是把图像分成一些互不重叠而又具有各自特征的子区域,每一区域是像素的一个连续集,这里的特性可以是图像的颜色、形状、灰度和纹理等。图像分割根据目标与背景的先验知识将图像表示为物理上有意义的连通区域的集合。即对图像中的目标、背景进行标记、定位,然后把目标从背景中分离出来。目前,图像分割的方法主要有基于区域特征的分割方法、基于相关匹配的分割方法和基于边界特征的分割方法[2]。由于采集图像时会受到各种条件的影响会是图像变的模糊、噪声干扰,使得图像分割是会遇到困难。在实际的图像中需根据景物条件的不同选择适合的图像分割方法。图像分割为进一步的图像识别、分析和理解奠定了基础。

2 图像识别技术

图像识别是通过存储的信息(记忆中存储的信息)与当前的信息(当时进入感官的信息)进行比较实现对图像的识别[3]。前提是图像描述,描述是用数字或者符号表示图像或景物中各个目标的相关特征,甚至目标之间的关系,最终得到的是目标特征以及它们之间的关系的抽象表达。图像识别技术对图像中个性特征进行提取时,可以采用模板匹配模型。在某些具体的应用中,图像识别除了要给出被识别对象是什么物体外,还需要给出物体所处的位置和姿态以引导计算初工作。目前,图像识别技术已广泛应用于多个领域,如生物医学、卫星遥感、机器人视觉、货物检测、目标跟踪、自主车导航、公安、银行、交通、军事、电子商务和多媒体网络通信等。主要识别技术有:

2.1 指纹识别

指纹识别是生物识别技术中一种最实用、最可靠和价格便宜的识别手段,主要应用于身份验证。指纹识别是生物特征的一个部分,它具有不变性:一个人的指纹是终身不变的;唯一性:几乎没有两个完全相同的指纹[3]。一个指纹识别系统主要由指纹取像、预处理与特征提取、比对、数据库管理组成。目前,指纹识别技术与我们的现实生活紧密相关,如信用卡、医疗卡、考勤卡、储蓄卡、驾驶证、准考证等。

2.2 人脸识别 目前大多数人脸识别系统使用可见光或红外图像进行人脸识别,可见光图像识别性能很容易受到光照变化的影响。在户外光照条件不均匀的情况下,其正确识别率会大大降低。而红外图像进行人脸识别时可以克服昏暗光照条件变化影响,但由于红外线不能穿透玻璃,如果待识别的对象戴有眼镜,那么在图像识别时,眼部信息全部丢失,将严重影响人脸识别的性能[4]。

2.3 文字识别

文字识别是将模式识别、文字处理、人工智能集与一体的新技术,可以自动地把文字和其他信息分离出来,通过智能识别后输入计算机,用于代替人工的输入。文字识别技术可以将纸质的文档转换为电子文档,如银行票据、文稿、各类公式和符号等自动录入,可以提供文字的处理效率,有助于查询、修改、保存和传播。文字识别方法主要有结构统计模式识别、结构模式识别和人工神经网络[5]。由于文字的数量庞大、结构复杂、字体字形变化多样,使得文字识别技术的研究遇到一定的阻碍。

3 结束语

人类在识别现实世界中的各种事物或复杂的环境是一件轻而易举的事,但对于计算机来讲进行复杂的图像识别是非常困难的[6]。在环境较为简单的情况下,图像识别技术取得了一定的成功,但在复杂的环境下,仍面临着许多问题:如在图像识别过程中的图像分割算法之间的性能优越性比较没有特定的标准,以及算法本身存在一定的局限性,这使得图像识别的最终结果不十分精确等。

参考文献:

[1] 胡爱明,周孝宽.车牌图像的快速匹配识别方法[J].计算机工程与应用,2003,39(7):90—91.

[2] 胡学龙.数字图像处理[M].北京:电子工业出版社,2011.

[3] 范立南,韩晓微,张广渊.图像处理与模式识别[M].北京:科学出版社,2007.

[4] 晓慧,刘志镜.基于脸部和步态特征融合的身份识别[J].计算机应用,2009,1(29):8.

[5] 陈良育,曾振柄,张问银.基于图形理解的汉子构型自动分析系统[J].计算机应用,2005,25(7):1629-1631.

[6] Sanderson C,Paliwal K K.Information Fusion and Person Verification Using Speech & Face Information[C].IDIAP-RR 02-33,Martigny,Swizerland,2002.

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可以学术研究的人都知道一个著名的短语Publish or perish。就是说,研究人员发表文章是硬道理,只有快速而持续在某些专业领域发表自己的研究成果才能在学术界占领高地,并且让自己走得更远。而无论大家如何评价学术论文发表对科学和社会的贡献,学术圈实质上的游戏规则一直没有太大改变:对研究人员来说发表论文是硬通货,是他们获得职位、争取资源、赢得荣誉的重要途经和手段。目前杂志数量爆发式增长,研究人员在发表论文的时候自然有了更多的选择,但同时也给学术的评估带来了不小的麻烦,于是乎评估人员只好依赖于期刊的质量指标来评定研究质量。比如汤普森的影响因子就是为了将这个复杂而微妙的判定简化为一个数字,当然这也是目前业内使用广泛的指标。理论上影响因子似乎是期刊所发表研究的质量,但这一假设目前却越来越受到质疑。学术圈的人都深切体会到一篇文章能否在某个期刊终发表出来,除了科学质量方面的因素外还有其他一些很重要的因素。比如我们一直在告诫学生,一篇稿件在写作风格上、突出重点上和表达上些微的差别就可能影响杂志的接收情况。那么,这究竟只是老道的论文作者的感觉,还是不同期刊上文章的表达真的存在着这样那样的差别呢?如果这些差别真的存在,那么是否就表明影响因子真的与科学质量以外的东西有关呢,而作者是否可以通过改善一些相对简单的写作技巧,以此来提高他们在高影响因子期刊上发表论文的机会呢?在竞争激烈的学术圈中,年轻的研究人员和学生们必须尽可能地发表更多的论文,也希望大限度地争取在好的刊物上发表文章的机会,那么我们应该怎么做呢?美国南伊利诺斯大学的Brady Neiles及其同事在近一期的Bulletin of the Ecological Society of America上撰文分析了不同影响因子期刊中发表的论文,他指出:在竞争激烈的环境下,作者如果要让他们的稿件脱颖而出,改善写作的风格可能是一个有效的手段。而有力的科学写作手段也可看作是某种程度的推销和讲故事,作者必须找到如何创造性地讲故事并清晰地表达这些发现的重要性。

深度学习图像分割发表论文

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知乎meta发布图像分割论文segment anything,将给 cv 研究带来的影响如下:

Segment Anything是Meta AI发布的一种新的AI模型,它可以用一次点击就把任何图像中的任何物体“剪切”出来。Segment Anything Model (SAM)是一种可提示的分割系统,它可以零样本泛化到不熟悉的物体和图像,而不需要额外的训练。

这种模型会给计算机视觉领域的研究带来很大的影响,因为它可以解决很多实际的问题,比如科学图像分析、图片编辑、三维重建等。

它也可以和其他的AI系统灵活地结合,比如利用用户的眼动或者物体检测器来选择要分割的物体。它还可以生成多个有效的掩码,以应对模糊的提示。

利用了模型当做迭代训练中的“数据引擎”,通过使用Segment Anything Model (SAM)和它的数据来交互地标注图片和更新模型。

这个迭代重复了很多次,以提高模型和数据集的质量。在约1100万张有许可和保护隐私的图片上收集了超过10亿个掩码,这是目前最大的分割数据集(远远超过之前的数据集)。

1、具备高等教育以上学历;2、具有五年以上职业教育教学经验;3、具有丰富的教学经验,具有较强的语言表达能力;4、具有良好的科学研究能力,能够独立设计教学课程,积极开展教学改革;5、具备熟练的计算机操作能力,能够使用办公软件,熟悉多种教学软件;6、熟悉当地教育行政法规,学校管理制度,教育教学发展政策;7、能够熟练运用多媒体教学等技术,按照教学计划撰写教案,开展科学合理的教学活动,熟悉教育教学管理流程;8、具备良好的团队精神,能够与其他师资配合合作,做好教学管理工作;9、有较强的管理能力和组织能力,能够做好校区的管理工作。

图像处理的很多任务都离不开图像分割。因为图像分割在cv中实在太重要(有用)了,就先把图像分割的常用算法做个总结。         接触机器学习和深度学习时间已经不短了。期间看过各种相关知识但从未总结过。本文过后我会尽可能详细的从工程角度来总结,从传统机器学习算法,传统计算机视觉库算法到深度学习目前常用算法和论文,以及模型在各平台的转化,量化,服务化部署等相关知识总结。         图像分割常用算法大致分为下面几类。由于图像的能量范函,边缘追踪等方法的效果往往只能解决特定问题,效果并不理想,这里不再阐述。当然二值化本身也可以分割一些简单图像的。但是二值化算法较多,我会专门做一个文章来总结。这里不再赘述。         1.基于边缘的图像分割算法:             有利用图像梯度的传统算法算子的sobel,roberts,prewitt,拉普拉斯以及canny等。             这些算法的基本思想都是采用合适的卷积算子,对图像做卷积。从而求出图像对应的梯度图像。(至于为什么通过如图1这样的算子卷积,即可得到图像的梯度图像,请读者复习下卷积和倒数的概念自行推导)由于图像的边缘处往往是图像像素差异较大,梯度较大地方。因此我们通过合适的卷积核得到图像的梯度图像,即得到了图像的边缘图像。至于二阶算子的推导,与一阶类似。优点:传统算子梯度检测,只需要用合适的卷积核做卷积,即可快速得出对应的边缘图像。缺点:图像边缘不一定准确,复杂图像的梯度不仅仅出现在图像边缘,可以能出现在图像内部的色彩和纹理上。              也有基于深度学习方法hed,rcf等。由于这类网络都有同一个比较严重的缺陷,这里只举例hed网络。hed是基于FCN和VGG改进,同时引出6个loss进行优化训练,通过多个层输出不同scale的粒度的边缘,然后通过一个训练权重融合各个层的边缘结果。hed网络结构如下: 可以得到一个比较完整的梯度图像,可参考github的hed实现。优点:图像的梯度细节和边缘完整性,相比传统的边缘算子要好很多。但是hed对于边缘的图像内部的边缘并不能很好的区分。当然我们可以自行更改loss来尝试只拟合外部的图像边缘。但最致命的问题在于,基于vgg的hed的网络表达能力有限,对于图像和背景接近,或者图像和背景部分相融的图片,hed似乎就有点无能为力了。         2.基于区域分割的算法:             区域分割比较常用的如传统的算法结合遗传算法,区域生长算法,区域分裂合并,分水岭算法等。这里传统算法的思路是比较简单易懂的,如果有无法理解的地方,欢迎大家一起讨论学习。这里不再做过多的分析。             基于区域和语意的深度学习分割算法,是目前图像分割成果较多和研究的主要方向。例如FCN系列的全卷积网络,以及经典的医学图像分割常用的unet系列,以及rcnn系列发展下的maskrcnn,以及18年底的PAnet。基于语意的图像分割技术,无疑会成为图像分割技术的主流。             其中,基于深度学习语意的其他相关算法也可以间接或直接的应用到图像分割。如经典的图像matting问题。18年又出现了许多非常优秀的算法和论文。如Deep-Image-Matting,以及效果非常优秀的MIT的 semantic soft segmentation(sss).             基于语意的图像分割效果明显要好于其他的传统算法。我在解决图像分割的问题时,首先尝试用了hed网络。最后的效果并不理想。虽然也参考github,做了hed的一些fine-tune,但是还是上面提到的原因,在我多次尝试后,最终放弃。转而适用FCN系列的网络。但是fcn也无法解决图像和背景相融的问题。图片相融的分割,感觉即需要大的感受野,又需要未相融部分原图像细节,所以单原FCN的网络,很难做出准确的分割。中间还测试过很多其他相关的网络,但都效果不佳。考虑到感受野和原图像细节,尝试了resnet和densenet作为图像特征提取的底层。最终我测试了unet系列的网络:                 unet的原始模型如图所示。在自己拍照爬虫等手段采集了将近1000张图片。去掉了图片质量太差的,图片内容太过类似的。爬虫最终收集160多张,自己拍照收集200张图片后,又用ps手动p了边缘图像,采用图像增强变换,大约有300*24张图片。原生unet网络的表现比较一般。在将unet普通的卷积层改为resnet后,网络的表达能力明显提升。在将resnet改为resnet101,此时,即使对于部分相融的图像,也能较好的分割了。但是unet的模型体积已经不能接受。                 在最后阶段,看到maskrcnn的实例分割。maskrcnn一路由rcnn,fasterrcnn发展过来。于是用maskrcnn来加入自己的训练数据和label图像进行训练。maskrcnn的结果表现并不令人满意,对于边缘的定位,相比于其他算法,略显粗糙。在产品应用中,明显还不合适。                         3.基于图的分割算法             基于深度学习的deepgrab,效果表现并不是十分理想。deepgrab的git作者backbone采用了deeplabv2的网络结构。并没有完全安装原论文来做。 论文原地址参考: 整体结构类似于encode和decoder。并没有太仔细的研究,因为基于resent101的结构,在模型体积,速度以及deeplab的分割精度上,都不能满足当前的需求。之前大致总结过计算机视觉的相关知识点,既然目前在讨论移动端模型,那后面就分模块总结下移动端模型的应用落地吧。 由于时间实在有限。这里并没有针对每个算法进行详细的讲解。后续我会从基础的机器学习算法开始总结。

发表图像分类相关论文

图像分割是图像处理与计算机视觉的基本问题之一,是图像处理图像分析的关键步骤。我整理了图像分割技术论文,欢迎阅读!

图像分割技术研究

摘要:图像分割是图像处理与计算机视觉的基本问题之一,是图像处理图像分析的关键步骤。本文介绍了基于阈值的分割方法和图像分割的图像分割性能的评价、应用现状;最后总结出图像分割的发展趋势。

关键词:图像分割、阈值、边缘检测、区域分割

中图分类号: TN957.52 文献标识码: A

1引言

随着图像分割技术研究的深入,其应用日趋广泛。凡属需要对图像目标进行提取、测量的工作都离不开图像分割。图像分割是图像处理、模式识别和人工智能等多个领域中一个十分重要且又十分困难的问题,是计算机视觉技术中首要的、重要的关键步骤。图像分割结果的好坏直接影响对计算机视觉中的图像理解。现有的方法多是为特定应用设计的,有很大的针对性和局限性,到目前为止还不存在一个通用的方法,也不存在一个判断分割是否成功的客观标准。因此,对图像分割的研究目前还缺乏一个统一的理论体系,使得图像分割的研究仍然是一个极富有挑战性的课题。

2图像分割方法

图像分割(Image Segmentation),简单地说就是将一幅数字图像分割成不同的区域,在同一区域内具有在一定的准则下可认为是相同的性质,如灰度、颜色、纹理等。而任何相邻区域之间其性质具有明显的区别。

2.1基于灰度特征的阈值分割方法

阈值分割技术是经典的、流行的图象分割方法之一,它是用一个或几个阈值将图像的灰度级分为几个部分,认为属于同一个部分的像素是同一个物体。

这类方法主要包括以下几种:

(1)单阈值法,用一个全局阈值区分背景和目标。当一幅图像的直方图具有明显的双峰时,选择两峰之间的谷底作为阈值。

(2)双阈值法,用两个阈值区分背景和目标。通过设置两个阈值,以防单阈值设置阈值过高或过低,把目标像素误归为背景像素,或把背景像素误归为目标像素。

(3)多阈值法,当存在照明不均,突发噪声等因素或背景灰度变化较大时,整幅图像不存在合适的单一阈值,单一阈值不能兼顾图像不同区域的具体情况,这时可将图像分块处理,对每一块设一个阈值。

2.2 边缘检测分割法

基于边缘检测技术可以按照处理的顺序分为并行边缘检测和串行边缘检测两大类。常见的边缘检测方法有:差分法、模板匹配法及统计方法等。由于边缘灰度变化规律一般体现为阶梯状或者脉冲状。边缘与差分值的关系可以归纳为两种情况,其一是边缘发生在差分最大值或者最小值处;其二是边缘发生在过零处。

2.3基于区域的分割方法

基于区域的分割方法利用的是图像的空间性质。该方法认为分割出来的某一区域具有相似的性质。常用的方法有区域生长法和区域分裂合并法。该类方法对含有复杂场景或自然景物等先验知识不足的图像进行分割,效果较好。

区域生长方法是把一幅图像分成许多小区域开始的,这些初始的小区域可能是小的邻域甚至是单个像素,在每个区域中,通过计算能反映一个物体内像素一致性的特征,作为区域合并的判断标准。区域合并的第一步是赋给每个区域一组参数,即特征。接下来对相邻区域的所有边界进行考查,如果给定边界两侧的特征值差异明显,那么这个边界很强,反之则弱。强边界允许继续存在,而弱边界被消除,相邻区域被合并。没有可以消除的弱边界时,区域合并过程结束,图像分割也就完成。

2.4结合特定工具的图像分割技术

20世纪80年代末以来,随着一些特殊理论的出现及其成熟,如数学形态学、分形理论、模糊数学、小波分析、模式识别、遗传算法等,大量学者致力于将新的概念、新的方法用于图像分割,有效地改善了分割效果。产生了不少新的分割算法。下面对这些算法做一些简单的概括。

2.4.1基于数学形态学的分割算法

分水岭算法是一种经典的借鉴了数学形态理论的分割方法。该方法中,将一幅图像比为一个具有不同高度值的地形,高灰度值处被认为是山脊,底灰度值处被认为是山谷,将一滴水从任一点流下,它会朝地势底的地方流动,最终聚于某一局部最底点,最后所有的水滴会分聚在不同的吸引盆地,由此,相应的图像就被分割成若干部分。分水岭算法具有运算简单、性能优良,能够较好提取运动对象轮廓、准确得到运动物体边缘的优点。但分割时需要梯度信息,对噪声较敏感。

2.4.2基于模糊数学的分割算法

目前,模糊技术在图像分割中应用的一个显著特点就是它能和现有的许多图像分割方法相结合,形成一系列的集成模糊分割技术,例如模糊聚类、模糊阈值、模糊边缘检测技术等。

这类方法主要有广义模糊算子与模糊阈值法两种分割算法。

(1)广义模糊算子在广义模糊集合的范围内对图像处理,使真正的边缘处于较低灰度级,但还有一些不是边缘的像素点的灰度也在较低灰度级中,虽然算法的计算简明,且边缘细腻,但得到的边缘图会出现断线问题。

(2)模糊阈值法引入灰度图像的模糊数学描述,通过计算图像的模糊熵来选取图像的分割阈值,后用阈值法处理图像得到边界。

2.4.3基于遗传算法的分割方法

此算法是受生物进化论思想提出的一种优化问题的解决方法,它使用参数编码集而不是参数本身,通过模拟进化,以适者生存的策略搜索函数的解空间,它是在点群中而不是在单点进行寻优。遗传算法在求解过程中使用随机转换规则而不是确定性规则来工作,它唯一需要的信息是适应值,通过对群体进行简单的复制、杂交、变异作用完成搜索过程。由于此法能进行能量函数全局最小优化搜索,且可以降低搜索空间维数,降低算法对模板初始位置的敏感,计算时间也大为减少。其缺点是容易收敛于局部最优。

2.4.4基于神经网络分割算法

人工神经网络具有自组织、自学习、自适应的性能和非常强的非线性映射能力,适合解决背景知识不清楚、推理规则不明确和比较复杂的分类问题,因而也适合解决比较复杂的图像分割问题。原则上讲,大部分分割方法都可用 ANN(attificial neural network)实现。ANN 用于分割的研究起步较晚,只有多层前馈NN,多层误差反传(BP)NN,自组织NN,Hopfield NN以及满足约束的NN(CSNN-Const raint Satisfaction Neurat Network)等得到了应用。使用一个多层前向神经网络用于图象分割,输入层神经元的数目取决于输入特征数,而输出层神经元的数目等同于分类的数目。

2.5图像分割中的其他方法

前面介绍了4大类图像分割较常用的方法,有关图像分割方法和文献很多,新方法不断产生,这些方法有的只对特定的情形有效,有的综合了几种方法,放在一起统称为第5类。

(1)标号法(labeling)是一种基于统计学的方法,这种方法将图像欲分割成的几个区域各以一个不同的标号来表示,用一定的方式对图像中的每一个像素赋以标号,标号相同的像素就合并成该标号所代表的区域。

(2)基于Snak模型的分割方法,基于Snake模型的分割是通过对能量函数的动态优化来逼近图像目标的真实轮廓的

(3)纹理分割,由于新的数学工具的引入,纹理分割技术取得了一些进展,张蓬等人将小波分析应用于纹理基元提取。

(4)基于知识的图像分割方法,直接建立在先验知识的基础上,使分割更符合实际图像的特点。该方法的难度在于知识的正确合理的表示与利用。

3图像分割性能的评价

图像分割评价主要有两个方面的内容:一是研究各分割算法在不同情况下的表现,掌握如何选择和控制其参数设置,以适应不同需要。二是分析多个分割算法在分割同一图像时的性能,比较优劣,以便在实际应用中选取合适的算法。分割评价方法分为分析法和实验法两大类。分析法是直接分析分割算法本身的原理及性能,而实验法是通过对测试图像的分割结果来评价算法的。两种方法各有优劣,由于缺乏可靠理论依据,并非所有分割算法都能够通过分析法分析其性能。每种评价方法都是出于某种考虑而提出来的,不同的评价方法只能反映分割算法性能的某一性能。另一方面,每一种分割算法的性能是由多种因素决定的,因此,有可能需要多种准则来综合评价。

4图像分割技术的发展趋势

随着神经网络、遗传算法、统计学理论、小波理论以及分形理论等在图像分割中的广泛应用,图像分割技术呈现出以下的发展趋势:(1)多种特征的融合。(2)多种分割方法的结合。(3)新理论与新方法。

参考文献

[1] [美]RC冈萨雷斯.数字图像处理(第二版)[M].阮秋琦,等译.北京:电子工业出版社,2003

[2] 章毓晋.图像分割[M].北京:科学出版社,2001.

[3] 李弼程,彭天强,彭波等.智能图像处理技术[M].北京:电子工业出版社,2004.

[4] 杨晖,曲秀杰.图像分割方法综述[J].电脑开发与应用。2005,18(3):21-23.

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随着现代化科学技术的快速发展,计算机图形图像处理技术也越来越成熟,为人们的生活、工作和学习提供了极大的便利。然而我们该如何写有关计算机图形图像处理的论文呢?下面是我给大家推荐的计算机图形图像处理相关的论文,希望大家喜欢!

《计算机图形图像处理技术分析》

摘 要:随着现代化科学技术的快速发展,计算机图形图像处理技术也越来越成熟,Photoshop、CAE、CAD等计算机图形图像处理软件被广泛的应用在各个领域,为人们的生活、工作和学习提供了极大的便利。在未来的发展过程中,要不断改进和完善计算机图形图像处理技术,推动计算机图形图像处理技术更加广泛的应用和发展。本文简要介绍了计算机图形图像处理技术,阐述了计算机图形图像处理技术的应用。

关键词:计算机;图形图像;处理技术

中图分类号:TP391.41

计算机图形图像技术以计算机网络系统为平台,实现了人们主观意识中图像和真实存在的图形之间的相互结合,各种各样的计算机图形图像处理软件,为人们的主观处理和操作提供了很多的便利,随着现代化科学技术的快速发展,计算机图形图像处理技术的应用前景会更加广阔。

1 计算机图形图像处理技术概述

1.1 基本含义

计算机图形图像处理技术是指通过几何模型和数据将描述性的形象或者概念在计算机系统软件中进行存储、定稿、优化、修改和显现。计算机图形图像处理技术可以用来设计图形的色彩、做纹理和明暗的贴图处理、对图像进行建模设计和造型、消除图像隐线和隐面、对图形曲线和曲面进行拟合操作、数字化的图像存储、图像分割、分析、编码、增强、复原等操作[1],以及对图像进行形式转换,如投影、缩放、旋转、平移等几何形式。

1.2 基本组成

计算机图形图像处理技术的基本组成主要包括计算机硬件设备和计算机图形图像处理软件。计算机硬件设备性能的好坏对于计算机图形图像处理效果有着直接的影响,计算机图形图像处理软件将终端的显示和计算机结合在一起,由于计算机图形图像处理技术自身具有设计、存储、修改等功能,可以迅速整合图片数据,不仅可以保障计算机图形图像的处理效果,也可以有效地提高计算机中央处理器和计算机图形图像处理软件的运行效果。键盘和鼠标作为终端的输入设备,可以完成对图形的修改和定位,并且利用显示器、绘图仪、打印机等显示设备和输出设备,可以完整的保存计算机图片。

1.3 基本功能

计算机图形图像处理技术主要具有五个基本功能:对话、输入、输出、存储和计算。对话功能是指利用通讯交互设备和计算机显示器实现人机交流。输入和输出功能是指计算机图形图像处理软件可以随时输入和输出相关的图形图像。存数功能是指实时监控计算机的图形图像数据进行有效的检索和维护。计算功能是指计算机图形图像处理软件对相关的图形图像进行必要的数据交换和计算分析。

1.4 计算机图形图像处理技术的运行环境

计算机图形图像处理技术的硬件配置主要包括工作站和微型机,软件配置就是建立在工作站和微型机上的运行软件。计算机图形图像处理技术的工作站软件主要有TDI和Alias两种,工作站的软件主要负责处理计算机工作站中的各种图形图像处理。微型机上的计算机图形图像处理软件主要包括3DStudio、Winimage:morph和Photoshop等,3DStudio是微型机上的一种最主要的图形图像处理软件,被广泛的应用在多个计算机系统中;Winimage:morph是一种常用的二维图形图像处理软件,可以将一个图形或者图像制作成另外一个图形或者图像;Photoshop是一个非常专业的图形图像处理软件,其支持图形图像资料的分色制版,给人们进行图形图像处理带来很多的便利。

2 计算机图形图像处理技术的应用

2.1 用户接口

人们利用计算机系统的用户接口来操作多种计算机软件,计算机图形图像处理技术和用户接口的有效结合,借助于计算机操作系统构建友好的人机交互用户图形界面,极大地提高了计算机图形图像处理的简便性和易用性。近年来,微软公司普及和推广的图像化windows系统,充分发挥了计算机图形图像处理技术和用户接口全面融合的重要作用。

2.2 动画与艺术

随着计算机科学技术的快速发展,计算机硬件设备和计算机图形学也在蓬勃发展,静态的图形图像已经很难再满足人们对高质量、优质的、动态的图形图像的巨大需求,因此近年来,计算机动画技术蓬勃发展,特别是一些美术设计人员,多是依靠计算机图形图像处理软件来进行艺术创作。计算机图形图像处理技术的快速发展,同时推动了艺术设计技术的应用和开发,例如,3DS Studio Max三维设计软件和Photoshop二维平面设计软件[2]。

2.3 可视化科学计算

近年来,我国社会主义市场经济快速发展,各个领域的信息通信越来越频繁,计算机网络技术的广泛应用和普及,使得计算机系统数据库中的信息量日益庞大,计算机数据处理和分析技术面临着严峻的考验。相关的技术操作人员利用计算机数据处理和分析软件,很难准确、快速地从计算机的数据库系统中检索出需要的信息数据,难以总结出数据信息的共性和特征。通过将计算机数据处理技术和计算机图形图像处理技术有效的结合起来,可以通过计算机图形图像技术将大量的复杂结构的信息数据进行归类,操作人员通过计算机数据处理软件可以对有共性特征和本质特征的数据信息进行快速检索,极大地提高了计算机数据处理和分析的效率。可视化的科学计算技术最早出现在美国的科学协会研讨中,目前,可视化的科学计算技术被广泛的应用在气象分析、流体力学、医学等领域中[3],特别是在医学领域,利用可视化的科学计算技术可以实现高精度的远程控制和操作,可以应用在远程的脑部手术中,突破医学难题。在未来的发展过程中,可视化的科学计算技术将会在更多的领域发挥更加重要的作用。

2.4 工业制造和设计

目前,计算机图形图像处理技术在工业制造和设计领域应用的最为广泛,特别是二维三维CAD和CAE等计算机图形图像处理软件,不仅在工业生产的产品制造和产品设计过程中,还有土木工程领域,甚至是集成电路、网络分析和电子线路等电子电工领域都有着广泛的应用。在高精度的工业制造和设计领域中,利用计算机图形图像处理软件,可以在很短的时间内完成高精度的图形图像设计和画图,极大地提高了技术人员的工作效率,同时,标准的计算机图形图像处理程序,提高了工业制造和设计的精确度,有效地降低了设计误差。由于工业产品多是批量化的制造和生产,利用计算机图形图像处理技术,可以极大地提高企业批量化的运行效率和生产质量,降低工业产品的质量检测投入成本,为工业企业带来了更大的经济效益。

3 结束语

计算机图形图像处理技术的广泛应用和快速发展,推动了多个领域的技术革新,充分发挥人们的想象和创造力,创造出很多独特新奇的图形图像效果,丰富人们的日常生活,同时也为企业节约了很多的图形图像处理成本,提高了产品竞争力。在未来的发展过程中,计算机图形图像处理技术的应用前景会更加广阔。

参考文献:

[1]韩晓颖.浅谈计算机图形图像处理技术[J].福建电脑,2011(10):83-84.

[2]和晓娟.计算机图形图像处理技术的探讨[J].信息与电脑(理论版),2013(11):164-165.

[3]王应荣,王静漪.计算机图形图像处理技术[J].天津理工学院学报,2012(03):6-10.

作者简介:刘倩(1981-),女,满族,硕士,讲师,研究方向:图形图像处理与多媒体技术。

作者单位:宁夏大学 数学计算机学院,银川 750001

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