图像切割性能评价

採用定量的方式计算切割结果图像的性能指标,并以此评价切割的效果,具有客观、可反复等长处。

依据是否须要理想切割的參考结果图像。可将评价方法分为两类:

  • 无监督评价法。通过切割结果图像的质量參数来评价相应的切割算法。

  • 有监督评价法

    将算法切割结果图像与理想分割的參考图像进行对比。

1. 无监督评价法

无监督评价法通过直接计算切割结果图像的特征參数来评价切割效果,其优势在于不须要理想切割的參考图像。切割结果图像的特征參数又称为指标或者測度。

无监督评价的指标一般分为:

  • 区域内一致性指标
  • 区域间差异性指标
  • 语义性指标


下面分别介绍:


1.1 区域内一致性指标



好的切割,其切割的区域内部的特征具有均匀性和一致性。区域内一致性指标主要基于图像的灰度、颜色、纹理、熵等信息。


1.1.1 使用最大对照度评价一致性



可通过计算最大对照度评价一个区域的均匀性。

对于一副图像I。如果切割后的二值图中有R1,R2,?,RM共M个区域,则第k个区域Rk的一致性zebk能够表示为:

zebk=1Nk∑i∈Rkj∈W(i)?Rkmax(fi?fj)

当中,Nk为区域Rk的像素总数,i为Rk中的像素,fi为像素i的灰度值,W(i)为像素i的邻域, j为像素i包括在Rk中的邻域像素。

切割后图像的一致性评价标准能够用各个区域zebk的加权平均来表示:

Zeb=1N∑k=1MNkzebk

当中N为图像I的像素总数。

显然。对于一副切割结果图像,Zeb值越小。区域内一致性越好。


1.1.2 使用方差评价一致性



区域内一致性与该区域的方差是反比关系。零方差意味着特征区域内全部像素的灰度值或其它像素特征(颜色、纹理等)同样。相反,方差值非常大,则特征区域的一致性非常差。

对于一个具有同样特性的区域Rk,每个像素i相应的特征值记为fi,则:

区域Rk的平均特征值fiˉ为:

fkˉ=1Nk∑i∈Rkfi

Nk是区域Rk的像素总和。

区域Rk的方差σ2k为:

σ2k=1Nk∑i∈Rk(fi?fkˉ)2

评价一致性的指标定义为:

UI=1???∑Rk∈Iwkσ2k/E??

式中,wk为权重,E为归一化因数:

E=??∑Rk∈Iwk???(maxi∈Rkfi?mini∈Rkfi)22

当使用Rk的像素总数取代权值。即 wk=Nk 时。有:

UI=1?2N∑Rk∈I∑i∈Rk??fi?1Nk∑i∈Rkfi??2(maxi∈Rkfi?mini∈Rkfi)2

对于一个切割结果图像。UI越大。区域内一致性越好。


1.2 区域间差异性指标



对于好的切割。其切割的相邻区域间的特性具有显著的差异。

区域间差异性指标主要基于灰度、颜色、重心距离等信息。对于具有M个区域的图像I,能够通过计算两区域间的不一致性获得区域间的差异性,如:

DIR=1C2M∑i=1M?1∑j=i+1M∣∣f(Ri)?f(Rj)∣∣max(x,y)∈I(g(x,y))?mini∈I(g(x,y))

当中。C2M为区域的组合数,(x,y)是像素点坐标,g(x,y)是灰度特征函数,f(Ri)为区域特征函数。一般为区域平均灰度。


1.3 语义指标



语义指标主要基于切割目标的形状和边界平滑度等信息。

比方,定义目标的紧凑度和圆度指标:

紧凑度圆度=p2S=4πSp2

当中。S为切割目标的面积,p为该目标的周长。


2. 有监督评价法



有监督评价的指标主要基于算法切割图像与參考图像两者的类似度或差异度。类似度越大或差异度越小。切割算法越好。


參考资料:


  1. 谢凤英. 数字图像处理与应用. 电子工业出版社, 2014.
时间: 2024-07-30 13:32:30

图像切割性能评价的相关文章

图像切割—基于图的图像切割(Graph-Based Image Segmentation)

 图像切割-基于图的图像切割(Graph-Based Image Segmentation) Reference: Efficient Graph-Based Image Segmentation,IJCV 2004,MIT Code 图像切割-基于图的图像切割(OpenCV源代码注解) 最后一个暑假了,不打算开疆辟土了.战略中心转移到品味经典.计划把图像切割和目标追踪的经典算法都看一看.再记些笔记. Graph-Based Segmentation 是经典的图像切割算法,作者Felzens

Matlab实现图像切割

以下使用极小值点阈值选取方法,编写MATLAB程序实现图像切割的功能. 极小值点阈值选取法即从原图像的直方图的包络线中选取出极小值点, 并以极小值点为阈值将图像转为二值图像 clear all; close all ; G=imread('rabbit.png'); figure(); subplot(2,2,1); imshow(G); subplot(2,2,2); imhist(G); subplot(2,2,3); imhist(G); [h,x]=imhist(G); h=smooth

图像切割之(一)概述

图像切割之(一)概述 [email protected] http://blog.csdn.net/zouxy09 所谓图像切割指的是依据灰度.颜色.纹理和形状等特征把图像划分成若干互不交迭的区域,并使这些特征在同一区域内呈现出相似性,而在不同区域间呈现出明显的差异性.我们先对眼下基本的图像切割方法做个概述,后面再对个别方法做具体的了解和学习. 1.基于阈值的切割方法 阈值法的基本思想是基于图像的灰度特征来计算一个或多个灰度阈值,并将图像中每一个像素的灰度值与阈值相比較,最后将像素依据比較结果分

opencv中的meanshift图像切割

Meanshift(均值漂移)是一种在一组数据的密度分布中寻找局部极值的稳定的方法.Meanshift不仅能够用于图像滤波,视频跟踪,还能够用于图像切割. 通过给出一组多维数据点,其维数是(x,y,r,g,b),均值漂移能够用一个窗体扫描空间来找到数据密度最大的区域,能够理解为数据分布最集中的区域. 在这里须要注意,因为空间位置(也就是上面的x和y)的变化范围与颜色的变化范围(上面的r,g,b)有极大的不同,所以,meanshift对这两个维数要採用不同的窗体半径.在opencv自带的means

图像切割之(五)活动轮廓模型之Snake模型简单介绍

图像切割之(五)活动轮廓模型之Snake模型简单介绍 [email protected] http://blog.csdn.net/zouxy09 在"图像切割之(一)概述"中咱们简单了解了眼下主流的图像切割方法.以下咱们主要学习下基于能量泛函的切割方法.这里学习下Snake模型简单的知识,Level Set(水平集)模型会在后面的博文中说到. 基于能量泛函的切割方法: 该类方法主要指的是活动轮廓模型(active contour model)以及在其基础上发展出来的算法,其基本思想是

新手学,java使用分水岭算法进行图像切割(一)

近期被图像切割整的天昏地暗的,在此感谢老朋友周洋给我关于分水岭算法的指点!本来打算等彩色图像切割有个完满的结果再写这篇文章,可是考虑到到了这一步也算是一个阶段,所以打算对图像切割做一个系列的博文,于是先写这篇. 啰嗦了这么多!先看效果: 效果一般,存在着非常多过切割现象,但比没使用滤波之前的效果好非常多,过切割是分水岭算法的通病.这个兴许博文会继续解决. 本文用java实现的是基于自己主动种子区域的分水岭算法,注意本文是基于单色的切割,所以将输入图片首先进行灰度化处理,这个比較简单,不多提了:因

CRF图像切割简单介绍

这里主要是讲Conditional Random Fields(CRF)用于pixel-wise的图像标记(事实上就是图像切割).CRF经经常使用于 pixel-wise的label 预測.当把像素的label作为形成马尔科夫场随机变量且能够获得全局观測时,CRF便能够对这些label进行建模.这样的全局观測通常就是输入图像. 令随机变量Xi是像素i的标签. Xi∈L={l1,l2,...,lL} 令变量X是由X1,X2,...,XN组成的随机向量,N就是图像的像素个数. 如果图 G=(V,E)

Imageen 图像切割 (JpegLosslessTrans)

procedure CutAFile(FileName: string; qry: TQuery);var  i: Cardinal;  FromStream, ToStream: TMemoryStream;  SubFileName, Path, fName, MainName, ExtName: string;  NewFileName, Sub_PicName, TemplateName: string;  r: TRect;begin  if Not FileExists(FileNa

图像处理之图像切割---提取信封上的邮编

1.题目: 分割图像,提取信封上的邮编. 2.算法原理: 原创:梁毅军(西安交大图像所,[email protected]) (1) 线框提取: 输入f(x,y)为彩色图像,输出g(x,y)为灰色图像. g(x,y) = T[f(x,y).R, f(x,y).B, f(x,y).R]    T为变换函数 T(R, G, B) = max{R- (G+B)/2 , 0}; 经过T函数变换后,红色的线框被提取出来,值为255,其余颜色的点灰度值变为0. (2)字符框位置的提取:投影算法 向x轴投影