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基于区域增长法的图像分割王春者（信工学院电子信息工程专业）摘要图像分割是一种重要的图像分析技术。
对图像分割的研究一直是图像技术研究中的热点和焦点。
图像分割的目的是将图像划分为不同的区域，基于区域生长是以直接找寻区域为基础的分割技术。
本论文首先简单介绍图像分割的主要方法，然后重点介绍一种基于区域增长法的图像分割方法,该方法是根据同一物体区域内象素的相似性质来聚集象素点的方法，从初始区域（如小邻域或甚至于每个象素）开始，将相邻的具有同样性质的象素或其它区域归并到目前的区域中从而逐步增长区域，直至没有可以归并的点或其它小区域为止。
区域内象素的相似性度量可以包括平均灰度值、纹理、颜色等信息。
关键词：图像分割；区域增长法；基本算法AbstractThe image segmentation is an important technology of image processing. It is still a hot point and focus of image processing.The purpose is to image segmentation image is divided into different areas,based on region growing segmentation technique is based on the direct search for regional.This paper first briefly introduce the main method of image segmentation, and then focuses on a method of image segmentation based on region growing method, the method is based on similar properties in the same region within the object pixel to pixel aggregation method, from the initial area (as regards neighborhood of each pixel, or even), the adjacent pixel having the same nature or other areas merge into the current so as to gradually increase the area of the region can merge up until no other point or small area. Similarity measure may include a region of the pixel values of the average gray, texture, color and other information.Key words：Image segmentation; region growing method; basic algorithm目录第一章绪论 (1)1.1图像分割技术的现状和发展情况 (1)1.2 图像分割的简介 (1)1.3 图像分割的定义 (2)1.4 图像分割主要研究方法 (3)1.4.1 边缘检测法 (3)1.4.2 区域提取法 (3)1.4.3 阈值分割法 (4)1.4.4 结合特定理论工具的分割法 (4)1.5 论文的内容与结构安排 (5)第二章图像分割预处理 (6)2.1 图像平滑 (6)2.1.1 中值滤波原理 (6)2.1.2 平滑效果分析 (7)2.2灰度调整 (8)2.2.1 灰度调整原理 (8)2.2.2 灰度调整效果分析 (8)2.3本章小结 (9)第三章基于区域增长法的图像分割技术 (10)3.1区域生长法原理 (10)3.2 图像生长法实验方法 (11)3.2.1 图像二值化 (12)3.2.2基于区域灰度差的生长准则 (13)3.2.3 基于区域内灰度分布统计性质的生长准则 (14)3.3 算法流程设计 (14)3.4 本章小结 (16)第四章总结与展望 (17)4.1 工作总结 (17)4.2 工作展望 (17)致谢 (19)参考文献 (20)附录 (21)第一章绪论本章对论文涉及的研究领域进行了较为详细的综述。
62 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering图像与多媒体技术• Image & Multimedia Technology3.2 融入艺术手段烘托版面效果与氛围好的版面设计中，既能够保证每个版块的独立性，也可以保证整体不零散。
报纸版式设计也是如此，需要将报头、文字、图片、色彩等和谐的融合到一个版面中，提高视觉上的均衡感，让读者阅读更加舒服。
做好版面各要素的组合，提高报纸版式设计质量，可以提高新闻传播效果。
如结合版面要求，保证标题字体足够的醒目、简洁，版面位置设计要有节奏感、均衡感。
图片摆放部位要保持整个版面的视觉均衡，多幅图片搭配要划分好主次关系和大小搭配。
色彩运用和谐色调，表达不同版面内容以及版面语言，根据版块内容的差异，确定冷暖色调搭配。
同时，还要注重线条搭配，明确版面中粗细、长短搭配关系，灵活运用线条可以让版面更加有规律。
让这些要素各司其职，充分发挥自身优势特点，并整合到同一个版面当中，实现各个元素的和谐统一，从而提高版面的美观度。
3.3 形成报纸风格，突出个性形成报纸的风格与个性，可以让读者一眼就看到报纸的版面、名字，更加吸引读者的眼球。
当然，不同报纸版面的内在艺术与灵魂不同，想要掌握报纸新闻内涵，需要设计人员全面掌握报纸的办报宗旨和服务对象基础上，采用针对性版面语言对新闻进行描述，创造出更具个性、特点的版面。
如新闻版面设计要以沉稳为主，版式设计要庄重、大气；生活版设计要足够时尚、灵动，版式设计要多元、灵巧；副刊版设计要足够生动、典雅，版式设计要突出文化气息等。
其中，报头设计尤为重要，报头设计元素必须要服务报名的大主题，保证报名视觉效果可以超过其他设计元素，在设计当中需要立足于报纸整体风格、市场定位，去设定报头板式、报眉板式，并在此基础上对版面其他内容进行设计。
4 结束语综上所述，在读图时代背景下，人们对新闻传播提出了更高要求，因此报纸版面设计必须要能够顺应时代发展需求，注重报纸板式的视觉冲击力，创新报纸板式设计语言。
２００７年第３期影像技术５９医学影像前言超声图像为２５６级灰度图，目标层面图像均匀细腻，回波强度变化连续，所以成像较均匀，但在浅层面上由于环境影响以及操作上的问题，图像中存在较多噪声，存在二次甚至三次回波图像。
图像分割影响医学超声图像的定量定性分析、实时监控和治疗规划及其后续的分析、处理工作。
正确的图像分割为临床应用提供准确的诊断信息。
医学超声图像因其特有的Ｓｐｅｃｋｌｅ噪声、图像伪影、及其低对比度特点，其分割具有很大的难度。
在临床应用中的超声成像系统广泛使用的分割方式为基于阈值和基于医生手动分割方法〔１〕。
图像分割是指将图像分成各具特性的区域并提取出感兴趣目标的技术和过程。
从本质上说，是按照像素特征的不同而进行分类，从而将图像划分成互不相交的区域。
图像分割的方法大致可以分为基于边缘检测的方法和基于区域生成的方法两大类。
它是医学图像处理中的一个重要内容，目前是该领域研究的热点。
至今已提出很多种分割算法，但在医学图像分割方面仍无通用的分割理论与方法。
１图像预处理图像直方图反映不同灰度值的像素个数或是像素面积在一帧中的比例，直方图均衡化是图像得到对比度增强的标准方法，它把灰度级范围调整到均匀分布〔２〕。
其实质上是减少图像的灰度级以换取对比度的加大。
在均衡过程中，原来的直方图上频数较小的灰度级被归入很少几个或一个灰度级内，故得不到增强。
若这些灰度级所构成的图像细节比较重要，则需采用局部区域直方图均衡化。
超声图像的灰度级大都集中在频谱的零端附近，其对比度很低、很基于区域生长法的超声图像分割刘自德１，冯成德１，黄秀娟２（１．四川大学制造学院，成都６１００６５；２．四川大竹中医院超声科，四川大竹６３５１００）摘要：分割是医学图像处理的一个重要方面，其目的是把原始图像中感兴趣的区域提取出来，尽可能为临床诊断、病理分析、治疗提供可靠的依据。
本文对超声图像进行直方图规定化预处理，然后采用区域生长法对超声图像进行分割，取得了满意的效果。
基于区域生长算法的三维图像分割研究三维图像处理是现代科学技术中的重要领域之一。
而在这个领域中，图像分割是一个很重要的核心问题。
对于三维图像分割而言，区域生长算法是一种比较常见的方法，它可以帮助我们将三维图像中的不同部位进行分割，以达到提取使用信息等目的。
下面我们就来详细了解一下基于区域生长算法的三维图像分割研究。
1. 区域生长算法的基本原理区域生长算法是一种基于像素点的自动图像分割方法。
该方法的基本原理是从待分割的图像中选定一个种子点，然后从该点开始，按照某种设定的生长规则不断向周围连接像素点，直到所有满足条件的像素点都被连通形成一个区域。
当然，该区域的生长规则需要参考不同的应用场景来进行设置。
2. 区域生长算法在三维图像分割中的应用区域生长算法能够很好地应用在三维图像分割上。
通过建立三维图像中各像素点之间的链接关系，区域生长算法可以在较短时间内，对三维图像进行有效的分割。
这种分割方法广泛应用于医学图像、自然图像等领域。
3. 区域生长算法在医学图像处理中的应用在医学图像处理中，区域生长算法被广泛应用于肺部肺结节的分割、磨玻璃影分割等场景。
在肺部肺结节分割中，区域生长算法可以根据肺部肺结节的某些特征指标（如大小、形状等），较准确地进行分割。
而在磨玻璃影分割中，区域生长算法可以通过认定磨玻璃片的灰度值，并以此为基准点来进行区域生长，从而提高分割的精确性。
4. 区域生长算法在自然图像分割中的应用除了医学图像处理外，区域生长算法也广泛应用于自然图像分割。
在对自然图像进行分割时，区域生长算法可以结合不同的特征（如颜色、纹理等）来进行区域生长，从而有效地提高分割的准确性和精度。
5. 区域生长算法的优缺点尽管区域生长算法有着在三维图像分割中应用广泛的优点，但是它也存在一些明显的缺点。
其中最主要的一个缺点是生长过程中需要不断地遍历像素点，因此对算法的计算量提出了较高要求。
此外，该算法需要合理设置种子点，才能够得到在整个三维图像中最为有效的分割结果。
基于区域生长分割算法在医学图像中的研究医学图像分析是医学领域中的一个重要研究方向，旨在对图像进行自动化分析和解释，并从中获取有用的医学信息。
图像分割是医学图像分析中的一个重要任务，例如，在肿瘤检测中，图像分割可以帮助医生快速准确地定位肿瘤区域，从而有利于治疗方案的选择。
区域生长分割算法是医学图像分割中常用的算法之一。
该算法是一种迭代的连通性算法，它从种子点开始，找到与种子点相邻的像素点，并将与种子点相邻的像素点与种子点进行比较，如果像素点与种子点相似，则将其分配给与种子点相同的分割区域，如果不相似，那么跳过不处理。
然后，将新分配的像素点作为新的种子点，再次寻找与之相邻的像素点。
区域生长分割算法在医学图像分割中有广泛的应用。
例如，在肺部CT图像中，此算法可以帮助医生准确地分割出肺部区域，从而减少手工分割的时间和人工错误。
在医学影像中，区域生长算法在定量分析中也具有重要应用，例如计算肿瘤的体积和生长率等。
然而，在应用区域生长算法时，也存在一些挑战。
首先，种子点的选择会影响分割结果。
其次，存在许多干扰因素，如噪声、伪影等，都会对分割结果产生影响。
此外，医学图像中的异质性也会对算法的性能产生影响。
因此，在实际应用区域生长算法时，需要综合考虑图像的复杂性和算法的适用性，并进行优化。
例如，可以采用改进的启发式算法来自动选择种子点，或结合其他算法来增强分割效果。
同时，需要进行合适的图像预处理，如噪声去除、平滑处理等，以提高分割算法的鲁棒性。
综上所述，区域生长分割算法在医学图像分割中有着重要的应用价值，但也存在一定的挑战。
未来的研究应注重算法的优化和改进，以更好地满足医学图像分割的实际需求。
基于边缘区域生长的图像分割【摘要】图像分割是图像处理的关键步骤，图像分割就是把图像分成若干个具有独特性质的区域。
图像分割的主要方法有基于阈值的图像分割、基于边缘的图像分割和基于区域生长的图像分割等。
在人的视觉系统，图像边缘比其他的图像特征敏感，基于图像边缘的图像分割在区域界线间有小的间隙。
基于区域生长的图像分割计算简单，对于较均匀的连通目标有较好的分割效果，但是对噪声敏感，可能导致区域内有空洞。
另外，它是一种串行算法，当目标较大时，分割速度较慢，因此在设计算法时，要尽量提高效率。
基于区域生长边缘的图像分割技术是边缘检测方法和区域生长方法的集成。
它互补了彼此单独使用的缺点。
这是本文所描述的方法首先，检测图像的边缘是通过使用canny边缘算子，然后使区域生长技术进行图像分割，非常小的区域被删除合并，噪声的影响被消除，具有较好的图像分割效果。
【关键词】Canny边缘检测；Sobel边缘检测器；图像分割1.图像分割图像分割是利用灰度、颜色、纹理、形状等信息按照一定标准从图像中分离出与现实世界中的物体或区域相关的有一定意义的实体，是图像理解、图像分析、模式识别、计算机视觉等领域中首要解决的关键问题之一。
例如，在电子组件异常的自动检查系统中，主要分析组件图像中是否存在有缺陷的组件或断开的组件。
主要是通过图像的特征对其进行图像分割，图像分割的准确性决定了计算机分析程序最终的成功或失败。
2.边缘检测技术边缘检测是目前图像分割中最常用的方法，检测灰度级或者结构具有突变的地方，表明一个区域的终结，也是另一个区域开始的地方。
这种方法主要是运用一阶和二阶导数的不连续性进行检测，但是利用导数的边缘检测对噪声敏感。
以下是常用边缘检测技术：（a）梯度算子：在图像进行分割之前，必须对图像的边缘特征进行归类。
运用梯度算子找出潜在的图像边缘。
梯度算子可以检测出所有方向的图像边缘，但检测出的未必是真正的边缘，所以必须选择恰当方向的梯度算子。
基于区域增长法的图像分割王春者（信工学院电子信息工程专业）摘要图像分割是一种重要的图像分析技术。
对图像分割的研究一直是图像技术研究中的热点和焦点。
图像分割的目的是将图像划分为不同的区域，基于区域生长是以直接找寻区域为基础的分割技术。
本论文首先简单介绍图像分割的主要方法，然后重点介绍一种基于区域增长法的图像分割方法,该方法是根据同一物体区域内象素的相似性质来聚集象素点的方法，从初始区域（如小邻域或甚至于每个象素）开始，将相邻的具有同样性质的象素或其它区域归并到目前的区域中从而逐步增长区域，直至没有可以归并的点或其它小区域为止。
区域内象素的相似性度量可以包括平均灰度值、纹理、颜色等信息。
关键词：图像分割；区域增长法；基本算法AbstractThe image segmentation is an important technology of image processing. It is still a hot point and focus of image processing.The purpose is to image segmentation image is divided into different areas,based on region growing segmentation technique is based on the direct search for regional.This paper first briefly introduce the main method of image segmentation, and then focuses on a method of image segmentation based on region growing method, the method is based on similar properties in the same region within the object pixel to pixel aggregation method, from the initial area (as regards neighborhood of each pixel, or even), the adjacent pixel having the same nature or other areas merge into the current so as to gradually increase the area of the region can merge up until no other point or small area. Similarity measure may include a region of the pixel values of the average gray, texture, color and other information.Key words：Image segmentation; region growing method; basic algorithm目录第一章绪论 (1)1.1图像分割技术的现状和发展情况 (1)1.2 图像分割的简介 (1)1.3 图像分割的定义 (2)1.4 图像分割主要研究方法 (3)1.4.1 边缘检测法 (3)1.4.2 区域提取法 (3)1.4.3 阈值分割法 (4)1.4.4 结合特定理论工具的分割法 (4)1.5 论文的内容与结构安排 (5)第二章图像分割预处理 (6)2.1 图像平滑 (6)2.1.1 中值滤波原理 (6)2.1.2 平滑效果分析 (7)2.2灰度调整 (8)2.2.1 灰度调整原理 (8)2.2.2 灰度调整效果分析 (8)2.3本章小结 (9)第三章基于区域增长法的图像分割技术 (10)3.1区域生长法原理 (10)3.2 图像生长法实验方法 (11)3.2.1 图像二值化 (12)3.2.2基于区域灰度差的生长准则 (13)3.2.3 基于区域内灰度分布统计性质的生长准则 (14)3.3 算法流程设计 (14)3.4 本章小结 (16)第四章总结与展望 (17)4.1 工作总结 (17)4.2 工作展望 (17)致谢 (19)参考文献 (20)附录 (21)第一章绪论本章对论文涉及的研究领域进行了较为详细的综述。
简要介绍了图像分割对于现实生活的重要意义，目前的科学研究现状以及发展前景。
并且图像分割这一领域的主要方法进行了简要的介绍，在整体流程上做以安排。
1.1 图像分割技术的现状和发展情况图像分割的研究已经有了几十年的历史，它不仅得到人们的广泛重视和研究, 在实际生活中也得到大量的应用。
关于图像分割的原理和方法国内外已有不少结论与推想，但一直以来没有一种分割方法适用于所有图像分割处理。
传统的图像分割方法存在着不足，不能满足人们的要求，为进一步的图像分析和理解带来了困难。
随着计算机技术的迅猛发展，及其相关技术的发展和成熟，结合图像增强等技术，能够在计算机上实现图像分割处理。
其中最主要的技术是图像分割技术，从图像中，将某个特定区域与其它部分进行分离并提取出来的处理。
图像分割的方法有许多种，在这里大概介绍这几种方法：有阈值分割方法，边界分割方法，区域提取方法，结合特定理论工具的分割方法等。
其中基于区域的方法采用某种准则，直接将图像划分为多个区域。
而基于边缘的方法则通过检测包含不同区域的边缘，获得关于各区域的边界轮廓描述，达到图像分割的目的，而区域与边缘相结合的方法通过区域分割与边缘检测的相互作用，得到分割结果。
1.2 图像分割的简介图像分割( image segmentation) 就是把图像分成各具特征的区域并提取出感兴趣目标的技术和过程。
这里特征可以是象素的灰度、颜色、纹理等, 预先定义的目标可以对应单个区域也可以对应多个区域。
图像分割是图像处理到图像分析的关键步骤, 在图像工程中占据重要的位置。
一方面, 它是目标表达的基础, 对特征测量有重要的影响。
另一方面, 因为图像分割及其基于分割的目标表达、特征提取和参数测量等将原始图像转化为更抽象更紧凑的形式, 使得更高层的图像分析和理解成为可能。
图像分割是一种重要的图像处理技术, 它不仅得到人们的广泛重视和研究, 在实际中也得到大量的应用。
图像分割包括目标轮廓、阈值化、图像区分或求差、目标检测、目标识别、目标跟踪等技术。
从大的方面来说，图像分割方法可大致分为基于区域的方法、基于边缘的方法、区域与边缘相结合的方法，以及在此基础上的采用多分辨率图像处理理论的多尺度分割方法。
其中基于区域的方法采用某种准则，直接将图像划分为多个区域。
而基于边缘的方法则通过检测包含不同区域的边缘，获得关于各区域的边界轮廓描述，达到图像分割的目的，而区域与边缘相结合的方法通过区域分割与边缘检测的相互作用，得到分割结果。
图像分割中基于区域的方法主要有直方图门限法、区域生长法、基于图像的随机场模型法、松弛标记区域分割法等。
本文主要讨论基于区域分割的区域生长法。
区域生长是一种古老的图像分割方法，最早的区域生长图像分割方法是由Levine等人提出的。
该方法一般有两种方式，一种是先给定图像中要分割的目标物体内的一个小块或者说种子区域，再在种子区域基础上不断将其周围的像素点以一定的规则加入其中，达到最终将代表该物体的所有像素点结合成一个区域的目的；另一种是先将图像分割成很多的一致性较强，如区域内像素灰度值相同的小区域，再按一定的规则将小区域融合成大区域，达到分割图像的目的，典型的区域生长法如T. C. Pong等人提出的基于小面（facet）模型的区域生长法，区域生长法固有的缺点是往往会造成过度分割，即将图像分割成过多的区域。
1.3 图像分割的定义借助集合概念对图像分割给出如下较正式的定义:令集合R 代表整个图像区域, 对R 的分割可看做将R 分成N 个满足以下五个条件的非空子集( 子区域)R1, R3, ……, RN:①②对所有的i 和j, i≠j, 有Ri∩Rj≠○;③对i=1,2,⋯,N, 有P(Ri)=TRUE;④对i≠j, 有P(Ri∪Rj)=FALSE;⑤对i=1,2,⋯,N, Ri 是连接的区域。
其中P(Ri)对所有在集合Ri 中元素的逻辑谓词, ○代表空集。
上述的五个条件分别称为完备性，独立性，相似性，互斥性，连通性。
1.4 图像分割主要研究方法图像分割是图像处理中的一项不可缺少技术，自20世纪70年代起一直受到人们的高度重视，至今已提出了上千种各种类型的分割算法，但是，问题在于现在提出的分割算法大都是针对具体问题的，并没有存在一种适合于所有图像的通用分割算法，所以存在着近年来每年都有上百篇相关研究报道发表的现象。
然而，一直没有被确定下来制定规则，这给图像分割技术的应用带来许多的问题。
因此，对图像分割的研究还在不断深入之中，是目前图像处理中研究的热点之一。
图像分割在图像处理分析中的有着不可或缺的地位，它起着承上启下的作用，可以认为是介于低层次处理和高层次处理的中间层间。
最近几年出现了许多新思路、新方法、或改进算法。
下面对一些经典传统方法作简要的概述。
图像分割是把图像分割成若干个特定的、具有独特性质的区域并提取出感兴趣目标的技术和过程，这些特性可以是像素的灰度、颜色、纹理等提取的目标可以是对应的单个区域，也可以是对应的多个区域。
图像分割方法有许多种分类方式，在这里将分割方法概括为四类：(1)边缘检测方法(2)区域提取方法(3)阈值分割方法(4)结合特定理论工具的分割方法。
1.4.1 边缘检测法图像处理分析的第一步往往是边缘检测。
边缘检测方法是人们研究得比较多的一种方法，它通过检测图像中不同区域的边缘来达到分割图像的目的。
边缘检测法的实质是通过检测包含不同区域的边缘，获得关于各区域的边界轮廓描述，达到图像分割的目的。
边缘的定义为图像中灰度发生急剧变化的区域边界。
图像灰度的变化情况可以用图像灰度分布的梯度来反映，因此我们可以用局部图像微分技术来获得边缘检测算子。
经典的边缘检测方法，是通过对原始图像中像素的某小邻域构造边缘检测算子来达到检测边缘这一目的。
1.4.2 区域提取法区域提取法有两种基本形式：一种是从单个像素出发，逐渐合并以形成所需的分割区域；另一种是从全图出发，逐渐分裂切割至所需的分割区域。
在实际中使用的通常是这两种基本形式的结合。
根据以上两种基本形式，区域提取法可以分为区域生长法和分裂合并法。
区域生长法的基本思想是将具有相似性质的像素合起来构成区域，具体做法是先给定图像中要分割的目标物体内的一个小块或者说种子区域，再在种子区域的基础上不断将其周围的像素点以一定的规则加入其中，达到最终将代表该物体的所有像素点结合成一个区域的目的。
