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New two-dimensional fuzzy C-means clustering algorithm for image segmentation 被引量:4
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作者 周鲜成 申群太 刘利枚 《Journal of Central South University of Technology》 EI 2008年第6期882-887,共6页
To solve the problem of poor anti-noise performance of the traditional fuzzy C-means (FCM) algorithm in image segmentation, a novel two-dimensional FCM clustering algorithm for image segmentation was proposed. In this... To solve the problem of poor anti-noise performance of the traditional fuzzy C-means (FCM) algorithm in image segmentation, a novel two-dimensional FCM clustering algorithm for image segmentation was proposed. In this method, the image segmentation was converted into an optimization problem. The fitness function containing neighbor information was set up based on the gray information and the neighbor relations between the pixels described by the improved two-dimensional histogram. By making use of the global searching ability of the predator-prey particle swarm optimization, the optimal cluster center could be obtained by iterative optimization, and the image segmentation could be accomplished. The simulation results show that the segmentation accuracy ratio of the proposed method is above 99%. The proposed algorithm has strong anti-noise capability, high clustering accuracy and good segment effect, indicating that it is an effective algorithm for image segmentation. 展开更多
关键词 image segmentation fuzzy C-means clustering particle swarm optimization two-dimensional histogram
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基于改进斜分Otsu法的回转窑火焰图像分割 被引量:25
2
作者 范朝冬 张英杰 +1 位作者 欧阳红林 肖乐意 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第11期2480-2489,共10页
因受窑内高温、高粉尘等因素的影响,氧化铝回转窑火焰图像中往往存在噪声.针对现有火焰图像分割算法存在抗噪性差和计算时间长等问题,对斜分最大类间方差法(Otsu法)进行改进,提出一种基于改进斜分Otsu法的回转窑火焰图像分割算法.该算... 因受窑内高温、高粉尘等因素的影响,氧化铝回转窑火焰图像中往往存在噪声.针对现有火焰图像分割算法存在抗噪性差和计算时间长等问题,对斜分最大类间方差法(Otsu法)进行改进,提出一种基于改进斜分Otsu法的回转窑火焰图像分割算法.该算法采用简化的距离测度函数作为阈值选取标准,以减少计算量和便于多阈值扩展;采用基于后处理原理的图像分割方式,以进一步增强算法的抗噪性;运用分子动理论优化算法实现加快计算速度.某厂氧化铝回转窑火焰图像的分割实验表明,该算法抗噪性强,运算速度快,能较为精确地分割出火焰图像的背景区、黑把子、火焰区、辐射带、物料区等区域. 展开更多
关键词 氧化铝回转窑 图像分割 最大类间方差法 二维直方图区域斜分
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二维直方图区域斜分阈值分割及快速递推算法 被引量:62
3
作者 吴一全 潘喆 吴文怡 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期77-83,89,共8页
指出了二维直方图区域直分法中存在明显的错分,提出了一种新的二维直方图区域斜分方法,即通过4条平行斜线将直方图分成内点区、边界点区和噪声点区,并采用与主对角线垂直的斜线进行阈值分割;然后导出了基于二维直方图区域斜分阈值选取... 指出了二维直方图区域直分法中存在明显的错分,提出了一种新的二维直方图区域斜分方法,即通过4条平行斜线将直方图分成内点区、边界点区和噪声点区,并采用与主对角线垂直的斜线进行阈值分割;然后导出了基于二维直方图区域斜分阈值选取的公式及其快速递推算法;最后给出了分割结果和运行时间,并与Otsu快速算法进行比较。结果表明二维直方图区域斜分方法可以运用于几乎所有的基于二维直方图的阈值分割,使分割后的图像内部均匀,边界准确,抗噪更稳健,同时其运行时间大幅减少。 展开更多
关键词 图像处理 阈值分割 二维直方图区域斜分 快速递推算法
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二维直方图斜分Tsallis–Havrda–Charvát熵图像阈值分割 被引量:17
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作者 吴一全 潘喆 吴文怡 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期53-58,共6页
本文指出了现有二维直方图区域直分法中存在明显的错分,提出了二维直方图区域斜分方法,即通过与主对角线平行的四条斜线将直方图分成内点区、边界点区和噪声点区,并按灰度级与邻域平均灰度级之和的大小进行分割。该方法可以运用于所有... 本文指出了现有二维直方图区域直分法中存在明显的错分,提出了二维直方图区域斜分方法,即通过与主对角线平行的四条斜线将直方图分成内点区、边界点区和噪声点区,并按灰度级与邻域平均灰度级之和的大小进行分割。该方法可以运用于所有的基于二维直方图的阈值分割。文中导出了基于二维直方图区域斜分的Tsallis–Havrda–Charvát熵阈值选取公式及其快速递推算法,给出了分割结果和运行时间。与基于二维直方图直分的Tsallis–Havrda–Charvát熵原始算法相比,本文提出的基于二维直方图斜分的Tsallis–Havrda–Charvát熵阈值分割算法,使分割后的图像内部区域均匀,边界形状准确,更有稳健的抗噪性,其运行时间减少了五个数量级。 展开更多
关键词 图像处理 阈值分割 二维直方图区域斜分 Tsallis-Havrda-Charvat熵 快速递推算法
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一种可有效分割小目标图像的阈值选取方法 被引量:19
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作者 吴一全 吴加明 占必超 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期469-475,共7页
目标检测与识别中常遇到目标与背景大小之比很小的小目标图像分割问题,此时现有的阈值分割方法几乎都失效。为此,提出了一种基于背景与目标的面积差和类内方差的小目标图像分割阈值选取方法。指出了目前图像阈值分割方法不能有效分割小... 目标检测与识别中常遇到目标与背景大小之比很小的小目标图像分割问题,此时现有的阈值分割方法几乎都失效。为此,提出了一种基于背景与目标的面积差和类内方差的小目标图像分割阈值选取方法。指出了目前图像阈值分割方法不能有效分割小目标图像这一缺陷,给出了基于背景与目标面积差和类内方差的一维直方图、二维直方图区域直分及更为有效的二维直方图区域斜分阈值选取公式,导出了相应二维斜分阈值选取的快速递推算法;最后在实验结果中给出了本文方法的图像阈值分割结果和运行时间,并与Otsu、最大熵及Fisher阈值选取快速方法进行了比较。结果表明:本文方法能准确地分割小目标图像,且运行时间短,抗噪性好。 展开更多
关键词 信息处理技术 红外小目标检测 图像分割 阈值选取 二维直方图区域斜分 快速递推算法
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基于多目标人工鱼群算法的硅单晶直径检测图像阈值分割方法 被引量:15
6
作者 刘丁 张新雨 陈亚军 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期431-442,共12页
为提高对硅单晶直径检测图像高亮光环的分割精度,提出了一种基于多目标人工鱼群算法的二维直方图区域斜分多阈值分割方法.首先设计了一种多目标人工鱼群算法,并且改进了快速构造Pareto非劣解集的方法,然后以最大类间方差和最大熵同时作... 为提高对硅单晶直径检测图像高亮光环的分割精度,提出了一种基于多目标人工鱼群算法的二维直方图区域斜分多阈值分割方法.首先设计了一种多目标人工鱼群算法,并且改进了快速构造Pareto非劣解集的方法,然后以最大类间方差和最大熵同时作为测度函数,搜索最优的二维直方图区域斜分分割阈值.仿真结果表明,所设计的多目标人工鱼群优化算法具有较高的搜索精度,硅单晶直径检测图像分割实验结果表明,提出的改进二维直方图区域斜分多阈值分割方法对高亮光环具有较高的分割精度. 展开更多
关键词 硅单晶直径检测 阈值分割 二维直方图区域斜分法 多目标优化 人工鱼群算法
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快速二维直方图斜分最小误差的图像阈值分割 被引量:10
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作者 张新明 李振云 孙印杰 《电光与控制》 北大核心 2012年第6期8-12,40,共6页
鉴于二维斜分法的优势,提出了一种快速二维直方图斜分最小误差的阈值分割方法。首先将二维直方图斜分原理运用到最小误差阈值法中使得分割更准确,然后对其阈值选取公式进行简化得到最简公式,并利用此公式导出其一般递推算法,最后将二维... 鉴于二维斜分法的优势,提出了一种快速二维直方图斜分最小误差的阈值分割方法。首先将二维直方图斜分原理运用到最小误差阈值法中使得分割更准确,然后对其阈值选取公式进行简化得到最简公式,并利用此公式导出其一般递推算法,最后将二维直方图概率分布特性与这种算法有机结合得到新型的递推算法来提高运行速度。实验结果表明,与二维直线型最小误差阈值分割法相比,算法效率更高,与其递推算法相比,所提出的新型递推算法的运行速度更快,约快4倍。 展开更多
关键词 图像分割 ·阈值法 二维直方图斜分 最小误差 递推算法
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基于二维直方图斜分的最小类内方差阈值分割 被引量:10
8
作者 吴一全 吴文怡 潘喆 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期2651-2657,共7页
本文提出一种新的二维直方图区域斜分方法,导出了基于二维直方图区域斜分的最小类内方差阈值分割快速迭代算法,在实验结果和分析中给出了分割结果和运行时间,并与基于二维直方图直分的O tsu原始算法及其他三种改进算法进行了比较。结果... 本文提出一种新的二维直方图区域斜分方法,导出了基于二维直方图区域斜分的最小类内方差阈值分割快速迭代算法,在实验结果和分析中给出了分割结果和运行时间,并与基于二维直方图直分的O tsu原始算法及其他三种改进算法进行了比较。结果表明本文提出的二维直方图区域斜分方法可以运用于几乎所有的基于二维直方图的阈值分割,使分割后的图像内部区域均匀,边界形状准确,更有稳健的抗噪性。基于区域斜分的最小类内方差阈值分割快速迭代算法的运行时间与二维O tsu原始算法和文献[12]中的改进算法相比减少了4个数量级,约为区域直分O tsu快速递推算法的1/4,不到文献[11]中快速算法的4%。 展开更多
关键词 图像处理 阈值分割 二维直方图区域斜分 快速迭代算法
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二维直方图斜分最大类间交叉熵的图像分割 被引量:4
9
作者 张新明 刘斌 +1 位作者 李双 张慧云 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2010年第9期2453-2457,共5页
利用二维直方图斜分原理,提出了一种基于最大类间交叉熵的快速图像分割方法。首先依据二维直方图斜分法构建最大类间交叉熵阈值选取公式,然后导出这种最大类间交叉熵阈值选取的快速递推算法,最后将定义的数组运算与这种快速算法相结合... 利用二维直方图斜分原理,提出了一种基于最大类间交叉熵的快速图像分割方法。首先依据二维直方图斜分法构建最大类间交叉熵阈值选取公式,然后导出这种最大类间交叉熵阈值选取的快速递推算法,最后将定义的数组运算与这种快速算法相结合搜索最佳阈值向量,使整个算法更简明高效。实验结果表明,与当前二维直方图斜分阈值方法相比,此算法效率更高,通用性更强。 展开更多
关键词 图像分割 阈值化 二维直方图斜分 最大类间交叉熵 递推算法
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矩不变调整的二维Shannon熵图像分割及其快速实现 被引量:5
10
作者 张新明 李双群 郑延斌 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2012年第1期276-280,共5页
为了克服二维Shannon熵阈值法的缺陷,提出了一种使用矩不变法来调整二维直方图斜分Shannon熵的阈值分割方法。首先将二维直方图斜分原理运用到两种Shannon熵阈值法中,然后利用矩不变法从两种熵阈值法获取的阈值中选择最佳阈值,并提出二... 为了克服二维Shannon熵阈值法的缺陷,提出了一种使用矩不变法来调整二维直方图斜分Shannon熵的阈值分割方法。首先将二维直方图斜分原理运用到两种Shannon熵阈值法中,然后利用矩不变法从两种熵阈值法获取的阈值中选择最佳阈值,并提出二维直方图斜分Shannon熵阈值法的一般递推算法,最后将二维直方图分布特性与这种算法有机结合得到新型快速的递推算法。实验结果表明,提出的方法不仅分割效果优于当前的二维直方图斜分的最大熵阈值法,而且运行速度更快,约快4倍。 展开更多
关键词 图像分割 阈值化 二维直方图斜分 矩不变法 Shannon熵
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基于二维对称Tsallis交叉熵的小目标图像阈值分割 被引量:17
11
作者 吴一全 沈毅 +2 位作者 刚铁 吉玚 于素芬 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2161-2167,共7页
现有的阈值分割方法应用于目标与背景面积相差悬殊的小目标图像时,几乎都失效。为此,提出了基于对称Tsallis交叉熵及背景与目标面积差的小目标图像阈值分割方法。对称Tsallis交叉熵准则能确保准确分割时目标和背景内部的灰度均匀,而背... 现有的阈值分割方法应用于目标与背景面积相差悬殊的小目标图像时,几乎都失效。为此,提出了基于对称Tsallis交叉熵及背景与目标面积差的小目标图像阈值分割方法。对称Tsallis交叉熵准则能确保准确分割时目标和背景内部的灰度均匀,而背景与目标面积差可抑制均等分割的趋势,二者综合构成了更为合理的阈值选取准则函数。首先导出了一维阈值选取公式;然后经推广得到基于二维斜分对称Tsallis交叉熵及背景与目标面积差的阈值选取公式,给出了其快速递推算法及相应的简化方法。大量实验结果表明:与目前性能较优越的二维斜分Otsu、最大熵、非对称交叉熵阈值分割方法相比,所提出的方法在小目标图像分割效果上具有极为明显的优势。 展开更多
关键词 图像阈值分割 红外小目标 焊缝缺陷 对称Tsallis交叉熵 背景与目标面积差 二维直方图斜分 快速递推算法
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二维直方图斜分最大散度差阈值分割算法 被引量:3
12
作者 杨恢先 李淼 +2 位作者 谭正华 翟云龙 张建波 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期463-468,共6页
最大散度差法是经典的Otsu法一种很好改进算法,为了提高它在图像受到噪声干扰或光照不均匀时的分割准确性,现提出一种基于二维直方图斜分的最大散度差法,该算法不仅综合考虑了类间散度及类内散度对图像信息分类的作用,同时还利用图像空... 最大散度差法是经典的Otsu法一种很好改进算法,为了提高它在图像受到噪声干扰或光照不均匀时的分割准确性,现提出一种基于二维直方图斜分的最大散度差法,该算法不仅综合考虑了类间散度及类内散度对图像信息分类的作用,同时还利用图像空间区域信息以提高抗噪声能力,为减少计算量、提高分割速度,文中给出了快速递推算法,实验结果表明该算法比二维斜分Otsu法、二维斜分最大熵法等算法具有更准确的分割效果、更强的抗噪声能力,同时运行时间更少。 展开更多
关键词 阈值分割 最大散度差 二维直方图区域斜分 快速递推算法
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两种二维交叉熵阈值法等价性证明及快速实现 被引量:1
13
作者 张新明 李振云 郑延斌 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2011年第8期2210-2213,2220,共5页
二维直方图斜分最大类间交叉熵阈值(TOSMICE)法和二维交叉熵直线型阈值(TMCELT)法是两种有效的分割方法,且都是二维交叉熵阈值法,为了考查二者分割结果是否相同,提出对两种二维交叉熵阈值法的等价性探讨。首先分析两种二维交叉熵阈值法... 二维直方图斜分最大类间交叉熵阈值(TOSMICE)法和二维交叉熵直线型阈值(TMCELT)法是两种有效的分割方法,且都是二维交叉熵阈值法,为了考查二者分割结果是否相同,提出对两种二维交叉熵阈值法的等价性探讨。首先分析两种二维交叉熵阈值法:虽然名称不同但经过证明其分割原理相同,然后对两种选取公式进行推导得到一种最简阈值选取公式,从而证明了二者的等价性,随之提出基于最简公式的一般递推算法,最后将二维直方图分布特性与这种算法有机结合得到新型快速的递推算法。实验结果表明,两种方法获取的阈值相等,分割结果相同;并且与当前二维直方图斜分递推算法相比,所提出的新型递推算法速度更快。 展开更多
关键词 图像分割 阈值化 二维直方图斜分 最大交叉熵
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混沌PSO最小一乘空时预测的红外小目标检测 被引量:5
14
作者 吴一全 尹丹艳 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期909-914,共6页
针对红外图像中背景与小目标的特点,提出一种基于混沌粒子群优化(PSO)最小一乘空时背景预测的红外小目标检测方法.首先建立最小一乘准则空时背景预测模型,根据最小一乘估计的性质,提出应用混沌PSO算法解决最小一乘估计中极值的选取问题... 针对红外图像中背景与小目标的特点,提出一种基于混沌粒子群优化(PSO)最小一乘空时背景预测的红外小目标检测方法.首先建立最小一乘准则空时背景预测模型,根据最小一乘估计的性质,提出应用混沌PSO算法解决最小一乘估计中极值的选取问题,并用该模型预测红外图像中的背景,从原始图像中减去预测图像得到残差图像;然后提出了基于混沌PSO的二维直方图斜分模糊最大熵阈值选取方法,由此分割所得残差图像即可将小目标检测出来.将文中方法与基于最小二乘背景预测的红外小目标检测方法进行了比较实验,实验结果表明,该方法具有更高的检测概率和信噪比增益,优于基于最小二乘背景预测的红外小目标检测方法. 展开更多
关键词 红外小目标检测 空时背景预测 最小一乘估计 混沌粒子群优化 模糊最大熵阈值分割 二维直方图斜分
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基于二维直方图斜分的图像预处理方法
15
作者 汪嘉 《现代计算机(中旬刊)》 2012年第1期22-24,共3页
提出一种新的基于二维直方图区域斜分的图像预处理方法,该方法通过分析每个像素的局部统计信息,评价每个局部像素点的噪声污染情况,然后根据像素点的属性采用不同的平滑方法来达到去除图像噪声的目的。实验结果表明,该方法在有效地去除... 提出一种新的基于二维直方图区域斜分的图像预处理方法,该方法通过分析每个像素的局部统计信息,评价每个局部像素点的噪声污染情况,然后根据像素点的属性采用不同的平滑方法来达到去除图像噪声的目的。实验结果表明,该方法在有效地去除噪声的同时又能保持图像边缘等重要特征。摘要: 展开更多
关键词 图像平滑 二维直方图区域斜分 邻域评价
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An Effective Method of Threshold Selection for Small Object Image
16
作者 吴一全 吴加明 占必超 《Defence Technology(防务技术)》 SCIE EI CAS 2011年第4期235-242,共8页
The image segmentation difficulties of small objects which are much smaller than their background often occur in target detection and recognition. The existing threshold segmentation methods almost fail under the circ... The image segmentation difficulties of small objects which are much smaller than their background often occur in target detection and recognition. The existing threshold segmentation methods almost fail under the circumstances. Thus, a threshold selection method is proposed on the basis of area difference between background and object and intra-class variance. The threshold selection formulae based on one-dimensional (1-D) histogram, two-dimensional (2-D) histogram vertical segmentation and 2-D histogram oblique segmentation are given. A fast recursive algorithm of threshold selection in 2-D histogram oblique segmentation is derived. The segmented images and processing time of the proposed method are given in experiments. It is compared with some fast algorithms, such as Otsu, maximum entropy and Fisher threshold selection methods. The experimental results show that the proposed method can effectively segment the small object images and has better anti-noise property. 展开更多
关键词 information processing small infrared target detection image segmentation threshold selection 2-D histogram oblique segmentation fast recursive algorithm
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基于二维对称交叉熵的红外图像阈值分割 被引量:3
17
作者 纪守新 吴一全 占必超 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1871-1876,共6页
针对现有的阈值选取方法应用于目标与背景面积相差悬殊的红外图像时常导致严重的误分割现象,本文提出了一种基于对称交叉熵及背景与目标面积差的红外目标图像阈值选取方法。对称交叉熵能确保分割后类的内聚性好,而背景与目标面积差可抑... 针对现有的阈值选取方法应用于目标与背景面积相差悬殊的红外图像时常导致严重的误分割现象,本文提出了一种基于对称交叉熵及背景与目标面积差的红外目标图像阈值选取方法。对称交叉熵能确保分割后类的内聚性好,而背景与目标面积差可抑制均等分割的趋势,将两者综合构成了更为合理的阈值选取准则函数。首先导出了一维阈值选取公式;然后给出了二维直方图斜分阈值及二维直方图斜分的简化阈值选取方法,抗噪性能明显改善;最后与二维斜分的最大熵阈值、Otsu阈值及非对称交叉熵阈值选取方法进行了比较,实验结果表明,本文方法在分割效果上具有明显的优势。 展开更多
关键词 红外图像分割 对称交叉熵 背景与目标面积差 二维直方图斜分
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