基于游程统计的含噪图像分割效果评价方法_张雪锋

数字图像处理方向论文 图像分割、图像配准等

第38卷 第1期计算机科学Vol.38No.1基于游程统计的含噪图像分割效果评价方法

张雪锋 范九伦 谢 勰

(西安邮电学院通信与信息工程学院 西安710061)

摘 要 含噪图像的分割效果与其干扰噪声强度有着紧密的联系。为了对含噪图像的分割效果进行量化计算和分析,首先定义了一个评价含噪图像分割结果的差异函数,该函数值反映了含噪图像的分割结果和原始图像的分割结果之间的差异程度。同时,根据序列随机性检验方法中的游程测试方法,给出了一种针对含噪图像分割效果评价的方法,该方法基于分割图像的二值化灰度矩阵游程统计量,定义了评价图像分割效果的游程函数,在对含噪图像的分割效果进行评价时,可以计算分割图像的游程函数来进行量化比较。对含噪灰度图像的分割结果与相应的差异函数和游程函数之间的关系进行了实验分析,结果表明,差异函数和游程函数不仅表达简单、计算便捷,而且能够准确反映出含噪图像的干扰噪声强度和分割的结果图像之间的变化关系。关键词 图像分割,噪声,评价,游程测试,统计量中图法分类号 TN911.73 文献标识码 A

NoisedImageSegmentationEffectEvaluatingMethodBasedonRunLengthStatistic

ZHANGXue feng FANJiu lun XIEXie

(SchoolofCommunicationandInformationEngineering,Xi anInstituteofPostsandTelecommunications,Xi an710061,China)

Abstract Thereiscloserelationshipbetweensegmentationeffectofnoisedisturbedimageandnoiseintensitytheimagecontained.Inordertoquantizecomputingandanalysisofsegmentationeffectofnoisedisturbedimage,aevaluatingfunctionfornoisedimage ssegmentationresultswaspresentedbasedonsegmentationimagewhichisnotnoisedfirst ly.Thenanoisedisturbedimagesegmentationeffectevaluatingmethodwaspresentedthatisbasedonrunlengthtes tingofsequencerandomnessverifying.Runlengthfunctionisdefinedbasedonrunlengthstatisticofsegmentedimage sbinarygraymatrixandthisindexisquantifyingcomputedwhenevaluatingnoiseddisturbedimage ssegmentationeffect.Simulationresultsofgrayimage,whichisdisturbedbynoise,indicatethatrunlengthfunctionisexpressedsim ple,computingconvenience,andcannicelyreflectthechangingrelationshipbetweensegmentationeffectofnoisedis turbedimageandnoiseintensitytheimagecontained.

Keywords Imagesegmentation,Noise,Evaluating,Runlengthtesting,Statistic

评价,该评价方法大体可归为两类:一类是直接的方法,也称

为分析法[1 3],分析法直接研究分割算法本身的原理特性,通过分析和推理得到算法的性能分析结论。这类方法由于只考虑到了分割算法本身的技术特点,而没有考虑到图像信息的复杂性和图像可能受到的干扰对分割结果的影响,因此实用性较差;另一类是间接的方法[4 6],间接法可进一步细分为以下两种类型:一种是采用相应的优度参数描述分割的结果图像的特征,然后根据计算的优度值来判定分割算法的性能,这类方法所选取的优度参数往往是根据人的直觉建立,缺乏客观性和准确性,已有的优度函数的定义式也很复杂,计算过程繁琐,很难实现图像分割效果的实时评价;另一种是先确定理想的或期望的分割结果参考图,通过比较实际分割后的结果图像与参考图的差异来评定分割算法的性能,这种方法由于首先需要确定分割图像的标准结果图或参考结果,因此只能适用于对标准图像进行分割的结果评价上,在实际的图像分

1 引言

图像是用各种观测系统以不同形式和手段观测客观世界而获得的、可以直接或间接作用于人眼并进而产生视知觉的实体。人们可以用各种技术方式和手段对图像进行加工以获得需要的信息,图像分割技术是最常用的图像处理技术之一。图像分割是进行图像理解与分析的基础。在计算机视觉技术领域,图像分割、目标的分离、特征的提取和参数的测量是非常重要的研究内容。相关技术已被广泛应用于信息处理的各个领域。

目前关于图像分割效果评价的主要方法有主观评价和客观评价两种。主观方法是以人的视觉感官作为图像分割准则,需要原图像的参与。最近文献[1]给出了一种基效果的评价依据,这种评价方法完全基于人的主观判断来进行,客观性较差,也无法实现评价过程的自动化。客观评价也称为量化

到稿日期:2009 12 18 返修日期:2010 01 20 本文受陕西省自然科学研究计划项目(SJ08F24)和陕西省教育厅专项科研计划(09JK731,2010JK820)资助。

张雪锋(1975-),男,博士生,主要研究方向为信息安全,E mail:zhangxuefeng3@163.com;范九伦(1964-),男,教授,博士生导师,主要研究方向为模式识别、信息安全;谢 勰(1981-),男,硕士,主要研究方向为信息安全。

第1页下一页