沈阳理工大学迭代阈值法图像分割程序设计.docx

成绩评定表

学生姓名

高冰钰

班级学号

1303030402

专业

电子信息工程

课程设计题目

基于最大类间方差法图像分割程序设计

—迭代阈值法

评

语

组长签字：

成绩

日期

2016年7月18日

课程设计任务书

学院

信息科学与工程

专业

电子信息工程

学生姓名

高冰钰

班级学号

1303030402

课程设计题目

基于最大类间方差法图像分割程序设计—迭代阈值法

实践教学要求与任务：

本设计要求利用Matlab进行编程及仿真，仿真内容为基于最大类间方差法图像分割程序设计——迭代阈值法。利用所学数字图象处理技术知识，在Matlab软件系统上来实现图像分割，并且对程序进行测试。要求如下：

〔1〕掌握课程设计的相关知识、概念、思路及目的。

〔2〕程序设计合理、能够正确运行且操作简单，可实施性强。

〔3〕掌握图像分割的方法。

〔4〕能够利用迭代阈值法进行图像分割。

工作方案与进度安排：

第一阶段〔1-2〕天：熟悉matlab编程环境，查阅相关资料；

第二阶段〔2-3〕天：算法设计；

第三阶段〔2-3〕天：编码与调试；

第四阶段〔1-2〕天：实验与分析；

第五阶段〔1-2〕天：编写文档。

指导教师：

2016年7月3日

专业负责人：

2016年7月4日

学院教学副院长：

2016年7月4日

摘要

数字图像处理的目的之一是图像识别，而图像分割是图像识别工作的根底。图像分割是从图像预处理到图像识别和分析、理解的关键步骤，在数字图像处理中占据重要的位置。图像分割的目的是将图像分成一些有意义的区域并对这些区域进行描述。

图像分割的方法主要有点相关分割、区域相关分割、阈值法、界限检测法、匹配法、跟踪法等。本设计主要采用阈值分割法中的迭代阈值法，利用MATLAB软件中的图像处理函数将图像导入，然后对图像进行灰度变换，通过迭代法求图像最正确分割阈值，根据该阈值对图像进行分割，从而产生二值化后的图像。仿真结果说明，通过迭代法选取的阈值是比拟准确的，可以采用此阈值对图像进行分割。

关键词：图像分割；迭代阈值法；MATLAB

目录

TOC\o1-3\h\z\u1设计目的与要求1

1.1设计目的1

1.2设计要求1

2设计原理1

2.1图像分割1

2.2基于阈值的分割2

2.3迭代阈值法2

3设计方案3

3.1设计思想3

3.2设计流程3

4软件实现4

5仿真与结果分析5

5.1仿真5

5.2结果分析7

结论8

参考文献9

基于最大类间方差法图像分割程序设计—迭代阈值法

1设计目的与要求

1.1设计目的

利用MATLAB软件编写程序实现图像分割。

查阅相关资料并整理分析，掌握迭代阈值法的主要原理。

利用迭代阈值法选择最优阈值，并对图像进行二值化。

1.2设计要求

〔1〕熟练掌握MATLAB软件的根本操作。

〔2〕了解MATLAB软件的程序编程。

〔3〕对所学知识仔细梳理，掌握迭代阈值法的主要思路。

〔4〕培养独立分析和解决问题的能力，学会撰写课程设计的总结报告。

〔5〕善于总结和改良方案，提高方案可实施性和高效性。

2设计原理

2.1图像分割

图像分割是从图像预处理到图像识别和分析、理解的关键步骤，图像分割和分割的目标表达、特征提取和参数测量等将原始图像转化为数学表达形式，使得利用计算机进行图像分析和理解成为可能，在图像处理中占据重要的位置。图像分割的目的是将图像分成一些有意义的区域,然后对这些区域进行描述,相当于提取出某些目标区域图像的特征,判断图像中是否有感兴趣的目标。图像分割的依据建立在图像上像素间的“相似性”和“不连续性”两个根本概念之上【1】。

所谓“相似性”是指在某个区域内像素具有某种相似的特性,如灰度、纹理相同;所谓“不连续性”是指特性不连续,如灰度值发生突变。从总体上来说,图像分割就是把图像分成假设干个有意义区域的处理技术【2】。这些区域互不交叠,每一个区域内部的某种特性或特征相同或接近,而不同区域间的图像特征那么有明显差异。

2.2基于阈值的分割

阈值分割法是一种基于图像的分割技术。其根本原理是通过设定不同的特征阈值，把图像像素分为假设干类。常用的特征包括直接来自原始图像的灰度或彩色特征、由原始图像或彩色值变换得到的特征【3】。它主要是利用图像中要提取的目标物体和背景在灰度上的差异,选择一个适宜的阈值,通过判断图像中的每一个像素点的特征属性是否满足阈值的要求来确定图像中该像素点属于目标区还是应该属于背景区域,从而产生二值图像【4】。它计算简单,而且总能用封闭而且连通的边界定义不交叠的区域。

2.3迭代阈值法

迭代法是采用基于逼近