數(shù)字視頻圖像處理中的分水嶺分割法

1、數(shù)字視頻圖像處理數(shù)字視頻圖像處理中的分水嶺分割法中的分水嶺分割法 是一種基于是一種基于拓?fù)淅碚撏負(fù)淅碚摰臄?shù)學(xué)形的數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的分割方法。態(tài)學(xué)的分割方法。基本思想：圖像 測地學(xué)上的拓?fù)涞孛?。圖像像素的灰度值 該點(diǎn)的海拔高度。圖像中每一個局部極小值及其影響區(qū)域 集水盆3種主要概念的分割方法：(a)間斷的檢測； (b)門限處理； (c)區(qū)域處理；考慮三類點(diǎn)：(a)屬于局部性最小值的點(diǎn)(b)當(dāng)一滴水放在某點(diǎn)的位置上的時候，水一定會下落到一個單一的最小值點(diǎn)(c)當(dāng)水處在某個點(diǎn)的位置上時，水會等概率地流向不止一個這樣的最小值點(diǎn)。滿足條件(b)的點(diǎn)的集合稱為這個最小值的“匯水盆地”或“分水嶺”。滿足條件(c)

2、的點(diǎn)的集合組成地形表面的峰線，術(shù)語稱做“分割線”或“分水線”。這些概念的分割算法的主要目標(biāo)是找出分水線.基本思想：在每個區(qū)域最小值的位置上打一個洞并且讓水以均勻的上升速率從洞中涌出，從低到高淹沒整個地形。當(dāng)處在不同的匯聚盆地中的水將要聚合在一起時，修建的大壩將阻止聚合。水將只能到達(dá)大壩的頂部處于水線之上的程度。 大壩的邊界對應(yīng)于分水嶺的分割線。它們是由分水嶺算法提取出來的連續(xù)的邊界線。 a)一個簡單的灰度級圖像b) 地形圖。其“山峰”的高度與輸入圖像的灰度級值成比例c)水淹沒的第一個階段（淺灰色）d)水在第一積水盆地中上升a)c)b)d)e)水在第一和第二積水盆地中上升f）水從左邊的盆地溢到右

3、邊的盆地g）兩個匯水盆地間顯示出長“壩”h)疊加到原圖上的一個像素寬的深色路徑分水線組成一條連通的路徑，由此給出了區(qū)域之間的連續(xù)的邊界。e）f）g）h）分水嶺分割法的主要應(yīng)用是從背景中提取近乎一致(類似水滴的)的對象。那些在灰度級上變化較小的區(qū)域的梯度值也較小。我們經(jīng)?？梢砸姷椒炙畮X分割方法與圖像的梯度有更大的關(guān)系。匯水盆地的局部最小值關(guān)注的對象的小的梯度值聯(lián)系實(shí)實(shí)例例050100150050100150020406080100120三 維 顯 示 圖原圖原圖三維顯示圖二 值 圖 像原圖原圖二值圖二值圖分 水 嶺 變 換 脊 線 圖分水嶺脊線圖脊 線 圖 疊 加 到 二 值 圖 像從結(jié)果可以看出存從結(jié)果可以看出存在過分割問題在過分割問題原 圖梯 度 幅 值 圖 像梯 度 幅 值 平 滑 圖 像分 水 嶺 變 換 脊 線 圖脊 線 圖 疊 加 到 原 圖可以看出還存在過分割問題?原圖梯度幅值圖像局部極小圖像?