基于空间截面投影的Otsu图像分割算法-论文.pdf

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1、第35卷第5期通信学报、，01-35NO．52014年5月Jouma1onCommunicationsMav2014doi：10．3969／j．issn．1000—436x．2014．05．010基于空间截面投影的Otsu图像分割算法范朝冬，欧阳红林，肖乐意(1．湖南大学电气与信息工程学院，湖南长沙410082；2．长沙师范学院教务处，湖南长沙410100)摘要：针对传统三维Otsu法存在抗噪性差、计算复杂度高、难以多阈值扩展等不足，提出了一种基于空间截面投影的Otsu法。该方法采用垂直于主对角线的平面截三维直方图，并将截面内的点投影到

2、主对角线上，进而建立一维的截面投影直方图以降低计算复杂度，然后基于该一维直方图进行Otsu分割；对于分割结果，运用基于阈值的后处理策略做进一步的处理以增强算法的抗噪性。实验结果表明，与现有三维Otsu法相比，该算法计算效率高、抗噪性好，能对含不同噪声的图像进行较好的分割。关键词：图像分割；阈值选取；最大类间方差；三维Otsu法；后处理策略中图分类号：TN911．73文献标识码：A文章编号：1000．436X(2014)05—0070-09Otsuthresholdingmethodbasedonprojectionofcrosssect

3、ionforimagesegmentationFANChao．dong，OUYANGHong．1in，XIAOLe—yi(1．CollegeofElectricalandInformationEngineering，HunanUniversity,Changsha410082，China；2．OficeofAcademicAfairs，ChangshaNormalUniversity,Changsha410100，China)Abstract：Duetothedisadvantagesexistingintheconventionalt

4、hree-dimensionalOtsu(3DOtsu)method，suchaspooranti-noisecapability,highcomputationalcomplexityanddificultytoextendtomultilevelthresholding，anewOtsuthresholdingmethodbasedonprojectionofcrosssectionwasproposed．Aplaneperpendiculartothemaindiagonalisusedtocrossthe3Dhistogram．

5、Thentheprojectionstothemaindiagonalfromthepointsinthecrosssection，areusedtoestablishanewhistogram．Basedonthehistogram，theimagecallbesegmentedby1DOtsu．Inordertofurtherenhancetheanti-noisecapability,thepost-processingstrategybasedonthresholdisappliedtotheprocessedimage．The

6、expefi-mentalresultshowsthatthismethodhassignificantimprovementsincomputationaleficiencyandanti—noisecapability,andCansegmenttheimagescorruptedwithdiferentnoiseswel1．Keywords：imagesegmentation；thresholdselection；maximumbetween-classvariance；3DOtsu’Smethod；post—proc—essin

7、gstrategYOtsu法因有模式识别的相关理论为基础且图像分引言割性能良好，而逐渐成为一种最为流行的阈值分割图像分割是计算机视觉领域内的一项关键技技术[8]。由于一维Otsu法仅考虑了像素的灰度信息术，在图像处理与分析问起着重要的桥梁作用⋯。而没考虑像素问的空间相关性，故当图像包含噪声在众多的分割方法中，阈值分割法因其简单、有效时，一维Otsu法的分割效果不佳。对此，刘健庄J而被广泛应用于图像处理领域【2J。常用的阈值法主等提出了二维Otsu法，该方法同时考虑了像素的灰要有最大类间方差法(简称Otsu法)口]、最大熵法[6]、度信息

8、和其邻域的空间相关性，改善了一维Otsu最小交叉熵法j等。其中日本学者大津展之提出的法的抗噪性。景晓军【10J等在二维Otsu法的基础上收稿日期：2014—01—10；修回日期：2014．03．09基金项目