python图像分割

1、图像分割原理

  图像分割(image segmentation)技术是计算机视觉领域的一个重要的研究方向,是图像语义理解的重要一环。图像分割是指将图像分成若干具有相似性质的区域的过程,从数学角度来看,图像分割是将图像划分成互不相交的区域的过程。近些年来随着深度学习技术的逐步深入,图像分割技术有了突飞猛进的发展,该技术相关的场景物体分割、人体前背景分割、人脸人体Parsing、三维重建等技术已经在无人驾驶、增强现实、安防监控等行业都得到广泛的应用。
  GraphCut是基于图论的分割方法,此类方法基于图论的方法利用图论领域的理论和方法,将图像映射为带权无向图,把像素视作节点,将图像分割问题看作是图的顶点划分问题,利用最小剪切准则得到图像的最佳分割。
python图像分割_第1张图片

2、图像分割应用

1、Graph Cuts
python图像分割_第2张图片
Wij是节点i到节点j的(i,j)的权重,并且是对割C所有的边的权重进行求和。利用图割方法进行图像分割的思想是对图进行划分 以使割代价Ecut 最小。

2、Graph Cuts改进版
在这里插入图片描述
Ed是指源点和汇点到各个像素 之间的连线(前背景先验代价总和),Es指像素点在分割之 间的连线(邻域代价总和)
利用图割方法进行图像分割的 思想是对图进行划分以使割代 价E最小。

3、图像分割实现

from pygraph.classes.digraph import digraph
from pygraph.algorithms.minmax import maximum_flow

gr = digraph()
gr.add_nodes([0,1,2,3])
gr.add_edge((0,1), wt=4)
gr.add_edge((1,2), wt=3)
gr.add_edge((2,3), wt=5)
gr.add_edge((0,2), wt=3)
gr.add_edge((1,3), wt=4)
flows,cuts = maximum_flow(gr, 0, 3)
print ('flow is:' , flows)
print ('cut is:' , cuts)
# -*- coding: utf-8 -*-

from scipy.misc import imresize
from PCV.tools import graphcut
from PIL import Image
from numpy import *
from pylab import *

im = array(Image.open("empire.jpg"))
im = imresize(im, 0.07)
size = im.shape[:2]
print ("OK!!")

# add two rectangular training regions
labels = zeros(size)
labels[3:18, 3:18] = -1
labels[-18:-3, -18:-3] = 1
print ("OK!!")


# create graph
g = graphcut.build_bayes_graph(im, labels, kappa=1)

# cut the graph
res = graphcut.cut_graph(g, size)
print ("OK!!")


figure()
graphcut.show_labeling(im, labels)

figure()
imshow(res)
gray()
axis('off')

show()

4、图像分割结果

1、原图:
python图像分割_第3张图片
2、运行结果:

python图像分割_第4张图片 python图像分割_第5张图片

参考文献:图像分割技术介绍

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