中南民族大学毕业论文(设计)学院: 计算机科学学院专业: 自动化年级:2012题目: 图像分割技术与MATLAB仿真学生姓名: 高宇成学号:********** 指导教师姓名: 王黎职称: 讲师2012年5月10日中南民族大学本科毕业论文（设计）原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：年月日目录摘要 (1)Abstract (1)引言 (3)1 图像分割技术 (3)1.1 图像工程与图像分割 (3)1.2 图像分割的方法分类 (4)2 图像分割技术算法综述 (5)2.1 基于阈值的图像分割技术 (5)2.2边缘检测法 (5)2.3 区域分割法 (7)2.4 基于水平集的分割方法 (8)2.5 分割算法对比表格 (8)3基于水平集的图像分割 (9)3.1 水平集方法简介 (9)3.2 水平集方法在图像分割上的应用 (9)3.3 仿真算法介绍 (10)3.4 实验仿真及其结果 (11)结论 (18)致谢 (19)参考文献 (19)图像分割技术研究及MATLAB仿真摘要：作为一项热门的计算机科学技术，图像分割技术已经在我们生活中越来越普及。
顾名思义这项技术的目的就是，将目标图像从背景图像中分离出去。
由于这些被分割的图像区域在某些属性上很相近，因此图像分割与模式识别以及图像压缩编码有着密不可分的关系。
完成图像分割所采用的方法各式各样，所应用的原理也不同。
但他们的最终目的都是把图像中性质相似的某些区域归为一类，把性质差异明显的不同区域分割开来。
通常在分割完成之后，我们就要对某些特定区域进行分析、计算、评估等操作，因而分割质量的好坏直接影响到了下一步的图像处理[1]，因此图像分割是图像处理的一个关键步奏。
图像分割技术在各个领域都有着及其重要的意义；在工业上有卫星遥感，工业过程控制监测等等；在医学方面，水平集的分割方法还可以通过医学成像帮助医生识别模糊的病变区域；在模式识别领域还可应用到指纹扫描、手写识别、车牌号识别等等。
本课题的研究内容是对图像分割技术的几种常用的方法进行综述和比较，并基于其中一种方法进行MATLAB仿真测试，给出性能分析比较结果。
关键字：图像分割，MA TLAB仿真，模式识别Image Segmentation and Matlab SimulationAbstract:Image segmentation is to image representation for the physically meaningful regionalconnectivity set, namely according to the prior knowledge of target and background, we on the image of target and background of labeling and localization, then separate the object from the background. Because these segmented image regions are very similar in some properties, image segmentation is often used for pattern recognition and image understanding and image compression and coding of two major categories. Because the generated in the segmented region is a kind of image content representation, it is the image of visual analysis and pattern recognition based and segmentation results of quality of image analysis, recognition and interpretation of quality has a direct impact. Image segmentation it is according to certain features of the image (such as gray level, spectrum, texture, etc.) to a complete picture of the image is segmented into several meaningful area. These features made in a certain region of consistent or similar, and between different regions showed significantly different. Image segmentation technology in various fields have most of the field and its important significance in digital image processing, image segmentation has a wide range of applications, such as industrial automation, process control, online product inspection, image coding, document image processing, remote sensing and medical image analysis, security surveillance, as well as military, sports and other aspects. In medical image processing and analysis, image segmentation for body occurrence of three-dimensional display of the diseased organ or lesion location determination and analysis plays an effective role in counseling; in the analysis and application of road traffic conditions,available image segmentation technique from monitoring or aerial fuzzy complex background separation to extract the target vehicle.The research content of this paper is to review and compare several methods of medical image segmentation, and based on one of the methods to carry out MATLAB simulation test, the results of performance analysis are given.Key word:Image segmantation;Matlab simulation;Pattern recognition引言数字图像技术是计算机科学技术兴起后的一项对图像进行加工处理的技术。
该技术利用计算机系统的数字识别能力，把图像信息转化为数字信息，并对之进行分析、加工、处理，以满足人们的具体需求，处理过后的图像易于识别且方便理解。
数字图像处理是图像技术的总称，它的分支学科很多[2]。
图像分割技术就是其中的一种，它的主要目的是简化图像，确定我们所感兴趣的图像区域。
图像分割技术的兴起推动了图像领域跨出了关键的一步，是图像领域进阶的一个分界点。
图像分割技术的目的就是把我们指定的目标区域从原图像中分离出来，使得下一步的操作更加简便。
而图像的分割程度与我们所关注的问题紧密一致，现有的图像分割技术大抵可分为两类；第1类主要应用图像中某些区域的相似性来完成分割，如：图像区域处理；第2类主要应用图像边缘区域像素值会发生突变的性质来完成分割，如：边缘处理技术本文对当前常用的几种图像分割技术做了系统的分类，介绍了分割技术的发展状况，再此基础上对阈值分割、区域分割、边缘分割以及水平集分割的原理进行简单的介绍，然后得出每个方法的优缺点；最后根据结论得出各个方法的应用领域，适应范围并对这些方法的性能进行评估。
最后基于其中一种方法实现MA TLAB软件仿真，完成对不同图像的分割，最后做出自己对这一方法进行合理性的评估并做出展望。
1 图像分割技术1.1 图像工程与图像分割图像是自然生物或人造生物对自然界某种现象的记录，有学者做过统计，图像中所蕴含的内容和信息占人类所获得信息的80%，图像传递的信息真实、贴切、丰富，从狭义角度来说用来提取、研究、处理图像信息的学科称为图像科学；从广义角度来说图像科学是各种视觉相关技术的总称。
把所有与图像相关的技术归结到一个整体流程框架，我们就得到了图像工程的概念。
根据研究的层次和内容不同，图像工程可以被分为三个部分：图像处理、图像分析与图像理解。
[3]图1.1 图像工程的三个层次图像处理旨在对图像中各个元素进行人们所要求的特定的转换，转换之后得到的新图像用来进行下一步的操作和应用；图像分析主要是对图像中指定目标区域做检测与测量，依照这些测定结果来对客观信息做出分析与评判；而图像理解则是在建立在图像分析结果基础上研究各个部分之间的相关性或者是对原场景做出解释。
本文重点研究的图像分割是图像处理和图像分析之间的一项流程，它把我们所感兴趣的研究区域信息进行重点提取，这样做可以帮助我们更好地进行下一步图像分析的研究。
图像分割使得图像分析和图像理解成为可能，它是图像工程中一项必不可少的环节，图像分割受到了人们广泛的重视和认可。
1.2 图像分割的方法分类从上个世纪发展至今，图像分割的研究发展一直层出不穷，百花争芳，据不完全统计现已有上千种关于图像分割的算法被提出，而这些算法大多数都与图像的两个特性有关：相似性和不连续性。