以"交互式圖像分割算法的實驗系統(tǒng)開發(fā)"為例,介紹了如何在傳統(tǒng)的圖像處理實驗中引入新的內(nèi)容、開展創(chuàng)新性實驗。利用Matlab的圖形用戶界面設(shè)計,開發(fā)相應(yīng)的實驗教學系統(tǒng),該系統(tǒng)主要包括lazy Snapping、Grab Cut以及改進的Grab Cut 3種圖像分割算法,不僅能夠加深學生對基于圖割的圖像分割的基本原理的理解,而且能夠讓學生更好地掌握交互式圖像分割的實現(xiàn)步驟以及各種算法的優(yōu)勢和局限性。該系統(tǒng)操作簡單方便,在實際實驗教學應(yīng)用中取得了良好的效果。 

【文章來源】：實驗技術(shù)與管理. 2018,35(04)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

圖１實驗系統(tǒng)主界面

全局最優(yōu)、算法效率高等優(yōu)良特性獲得了廣泛應(yīng)用。本實驗系統(tǒng)采用ＭａｔｌａｂＧＵＩ來設(shè)計人機交互用戶界面，通過下拉選單和按鈕來調(diào)用函數(shù)實現(xiàn)各功能［７－９］。函數(shù)采用Ｍａｔｌａｂ與Ｃ＋＋混合編程。該實驗系統(tǒng)主界面見圖１。該實驗平臺主要包括了３種流行的交互式圖像分割算法［１０－１１］：ＬａｚｙＳｎａｐｐｉｎｇ、ＧｒａｂＣｕｔ以及改進的ＧｒａｂＣｕｔ。通過點擊相應(yīng)的按鈕，可以進入相應(yīng)算法的功能界面。圖１實驗系統(tǒng)主界面圖２為基于ＬａｚｙＳｎａｐｐｉｎｇ［１０］算法的圖像分割實驗界面。通過下拉選單打開一幅待分割的圖像，右邊顯示一系列功能按鈕，包括２種種子點選取方式：精細種子點選取和粗略種子區(qū)域選取。精細種子點選取是指逐點標注，粗略種子點選取是指給定一個矩形區(qū)域左上角和右下角兩點的位置，則區(qū)域里面所有的像素點均標記為種子點。每種方式下設(shè)５個功能按鈕：前景選取，背景選取，導入種子點，保存種子點，基于ＧｒａｐｈＣｕｔ的分割。用戶根據(jù)需要點擊按鈕實現(xiàn)各項功能。圖２基于ＬａｚｙＳｎａｐｐｉｎｇ算法的圖像分割實驗界面圖２給出了精細種子點選取方式的示例，待分割圖像中紅色點表示前景標記，藍色點表示背景標記。標記的種子點以及最后分割結(jié)果見圖３。粗略種子點選取及分割結(jié)果見圖４。其中保存種子點和導入種子點兩項功能的設(shè)計是為了比較在輸入相同種子點的條件下，不同算法的分割性能。圖３精細種子點方式下的分割圖４粗略種子點方式下的分割圖５為基于Ｇｒａ

鈕：前景選取，背景選取，導入種子點，保存種子點，基于ＧｒａｐｈＣｕｔ的分割。用戶根據(jù)需要點擊按鈕實現(xiàn)各項功能。圖２基于ＬａｚｙＳｎａｐｐｉｎｇ算法的圖像分割實驗界面圖２給出了精細種子點選取方式的示例，待分割圖像中紅色點表示前景標記，藍色點表示背景標記。標記的種子點以及最后分割結(jié)果見圖３。粗略種子點選取及分割結(jié)果見圖４。其中保存種子點和導入種子點兩項功能的設(shè)計是為了比較在輸入相同種子點的條件下，不同算法的分割性能。圖３精細種子點方式下的分割圖４粗略種子點方式下的分割圖５為基于ＧｒａｂＣｕｔ［１１］算法的圖像分割實驗界面。選擇ＧｒａｂＣｕｔ交互式界面，系統(tǒng)自動彈出輸入前景框，導入前景框、保存前景框以及ＧｒａｂＣｕｔ分割４個功能按鈕。按算法步驟執(zhí)行各項功能后，得到如圖６所示的結(jié)果。圖７為基于改進的ＧｒａｂＣｕｔ算法的圖像分割實驗界面。選擇改進的ＧｒａｂＣｕｔ交互式界面，左列出現(xiàn)和ＧｒａｂＣｕｔ算法一樣的功能項，右邊新增了微調(diào)輸入前景種子點、微調(diào)輸入背景種子點、導入微調(diào)種子點、保存微調(diào)種子點以及改進的ＧｒａｂＣｕｔ分割５個功能項。按照算法步驟執(zhí)行各項功能以后，得到如圖８所示的結(jié)果。７８鄭慶慶，等：交互式圖像分割實驗系統(tǒng)開發(fā)

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]基于圖割的交互式圖像分割算法研究[D]. 劉毅.南京理工大學 2013



本文編號：3252003