基于阈值和区域生长法的原油TLC图谱分割法

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时, 能 够 有 效 地 分 离背 景像 素 , 提 高分 割 精 度 。 同时 . 该 方 法运 算 简 单 , 能 进 一 步 提 高分 割 的
效率。
关 键 词 :阈值 法 :区 域 生 长 法 :薄层 色谱 图 ;定 量 计 算
0 引

相结合 的方法进行分 割 , 避免 了过分 割或 欠分割 问题 。 同时 . 该方法运算 简单 , 能进一步提高分割的效率 。
设 原 始 图像 为 , y ) , 找 到 特 征 值 , 按 照 一 定 的 准 则
将 图像分割 为两个部分 . 分割后的图像 为 :
自2 0世纪 7 0年代至今 .已提 出上 千种的分割算
法 例 如 : 门 限 法【 】 1 、 匹配 法 [ 2 1 、 区域 生 长 法 【 3 j 、 马尔 可夫 随 机 场 模 型 法[ 4 1 、 小 波 分 析 法[ 5 1 等。 常 用 的分 割 方 法 有 灰 度
图像分割是数字 图像处理 中的一项关键 技术 。它 是 指把图像分成各具 特性 区, 而 目标可 以对应 单 个 区域 . 也可 以对应多个 区域 。通过 图像分割 , 可减 少 图像分析 与识 别的数据量 。 不 改变图像的结构特征 。 只有在分 割的基 础上才能对 目标进行 特征提取 。图像 分 割结 果的好坏直接影响对图像的理解 因此 . 图像分 割是 由图像处理 到图像 分析的关键步骤 .在 图像工程
★基 金 项 目: 国 家 自然 科 学基 金 项 目( No . 4 1 2 7 3 0 5 9 ) 、 黑 龙 江 省教 育 厅 科 学技 术 研 究项 目( No . 1 2 5 1 3 0 7 7 ) 、 黑 龙 江 省 教 育 厅 面上 项 目
( No . 1 2 5 2 1 4 7 5 )
法) [ 9 1 其基本思路是对 一幅 图像 , . 特征值 为前景 与
背景 的分 割阈值 。 前景点数 占图像 比例为 0 9 , 平均 灰度 为 ; 背景点数 占图像 比例 为 , 平均灰度 为 。图像 的总平均灰度 为 : u 7 = ∞ 0 × u 旷 h D 。 X U 。 从最小灰度 到最 大灰

要 : 图像 分 割 是 数 字 图像 处 理 中的 一 项 关键 技 术 原 油 组 分 薄 层 色谱 图 的 精 确 分 割 是 后 续 各 个
组 分 定 量 计 算 与 分 析 的 基 础 提 出一 种 基 于 闽值 和 区域 生 长 法相 结合 的 分 割 方 法 . 对 预 处
理 后 的 薄 层 色谱 图进 行 分 割 通 过 与 单一 阈值 法 的 比较 . 结 果 表 明该 方 法在 提 取 目标 的 同
史健婷 , 邹艳荣 , 刘 辉 , 陈荣 丽

( 1 . 黑龙 江 科 技 学 院 计 算 机 与 信 息 工 程 学 院 , 哈尔滨 1 5 0 0 2 7 2 . 中 国科 学 院广 州 地 球 化 学 研 究 所 有 机 地 球 化 学 国 家 重 点 实 验 室 ,广州 5 1 0 6 4 0 )

度值遍历 ,当 使 得方差值 o r = ∞ 0 X ( t t o - t t r ) + 1 x ( t t 1 一
u ) z 最大 时 , 为分 割 的 最 佳 阈值 。方 差 是 灰 度 分 布 均

被 分在一个 区域 中了。如图 1 所示 。由此可知 , 实现 区
g ‘ ∽: , y i 6

y ) ≥
… ( 1 )
这 里 特 征 阈值 的 获 取 是 关 键 的 步 骤 。最 常 用 并 且
性能评估 最好 的一种方法 叫做最大类 间方 差法 ( O T S U
阈值分 割法问 、 区域生长法和分裂合并法【 7 J 。 原油 组分 的薄层 色谱 图( T h i n L a y e r C h r o m a t o g r a . p h y , T L C ) 的精确分割是后续各个 组分定量计算 与分析 的基础 本文提 出一 种基于阈值分割法 和区域生长法
中 占据 重 要 的 位 置
1 阈值 分 割 法
阈值分割法是最 常见的一种直接检 测 区域 的分割
方法[ 8 1 其 思 想 是 : 设 定 不 同 的特 征 阈值 . 对 图像 像 素 点
分类 由原始灰度或彩 色值变换得 到的特征和直接来 自原始 图像 的灰度 或彩 色特征 是其 常用 的两个 特征 。
文章编 号: 1 0 0 7 — 1 4 2 3 ( 2 0 1 3 ) 0 5 — 0 0 2 1 — 0 4
D OI : 1 0 . 3 9 6 9  ̄ . i s s n . 1 0 0 7 — 1 4 2 3 . 2 0 1 3 . 0 5 . 0 0 5
基 于阈值 和 区域 生长法 的原 油 T L C图谱分 割法
域 生 长 的 关 键 是 生 长 点 的选 取 .生 长 规 则 的确 定 和 区
匀性 的一种度量 . 方差 值越 大 . 说明构成图像 的两部分
差 别 越 大 也 意 味 着 错 分 概论 最 小 。 阈值 分 割 法 虽 然 是 常 用 的 一 种 分 割 方 法 .但 其 不 足 在 于会 在 分 割 出 的 目标 中 留下 和 目标 灰 度 接 近 的 背 景 区域 . 从而引入噪声 。
收 稿 日期 : 2 0 1 3 — 0 2 一O 1 修 稿 日期 : 2 0 1 3 — 0 2 —0 4
作 者简介 : 史健 婷 ( 1 9 8 1 -) , 女, 黑龙 江 鸡 西人 , 讲师 , 硕士, 研 究方 向 为 图像 处理 与模 式 识 别
现 代计算 机 2 0 1 3 . 0 2中