圆形直方图Otsu迭代阈值分割算法
2021-09-08杨贵峰范九伦
王 东,杨贵峰,范九伦
(西安邮电大学 通信与信息工程学院,陕西 西安 710121)
图像分割[1-3]是指根据要求将图像细分为几个区域的过程,是图像处理到图像分析过程中的关键技术之一。最初的图像分割技术是通过将图像转换为灰度图像,然后对其利用各种分割算法进行分割处理,但单纯利用灰度图像信息往往无法提取出符合人们要求的目标。由于彩色图像比灰度图像提供了更为丰富的信息,因此,越来越多的学者开始将注意力转向彩色图像分割技术[4-7]。
从图像的分割原理上来看,灰度图像和彩色图像最主要的区别是在不同的空间维度对像素进行处理,灰度图像是基于一维亮度空间内,而彩色图像是基于三维颜色空间内。对彩色图像进行分割,既要选择合适的颜色空间,又要采用适合此颜色空间的分割算法。红绿蓝(Red Green Blue,RGB)颜色空间[8]将所有的颜色看作是由红(R)、绿(G)和蓝(B)等3种基本颜色混合而成,3个分量之间有着很强的相关性,因而不适合对这3个分量进行单独处理。通过对RGB颜色空间三基色的各种变换,可由RGB空间推导出其他颜色空间。其中,HSI(Hue Saturation Intensity)颜色空间就是由红、绿、蓝等3个通道对应的R、G和B值通过几何推导法公式转化为色调(Hue)、饱和度(Saturation)和亮度(Intensity)的HSI图像。
HSI颜色空间[9-10]与RGB颜色空间相比,色调、饱和度和亮度具有独立性,比较直观且符合人眼的视觉特性。利用色调(H)分量分割图像是一种重要的方法。Tseng等人[11]首次利用图像的色调(H)分量像素信息构造圆形直方图进行阈值化处理,通过对圆形直方图进行平滑滤波之后转化为传统的直方图,根据最大类间方差原理进行递归阈值化处理,其结果表明圆形直方图比传统直方图的分割结果更好。……
