8.1.4　图像分割的定义

8.1.4　图像分割的定义

图像分割是将一幅图像按照不同的特征细分为不同的区域或对象，并从复杂背景中提取出感兴趣的目标区域。细分的程度取决于实际应用中待解决的问题，只要满足需求就可以停止分割。非普通的图像分割是图像处理中最困难的问题之一，分割的准确性是进行图像分析的关键，直接影响着后续的特征提取的结果，从而影响更高层次对象操作的成功与否。图像分割可以定义如下：

假设集合A 代表图像中的所有像素，图像分割相当于将集合A 分成n个满足下面5个条件的子集合(区域)A1，A2，A3，…，An：

(1)

(2)集合A 的所有子集合中，若i≠j则有Ai∩Aj=φ；

(3)任意的i=1，2，3，…，n，P(Ai)=TURE；(https://www.daowen.com)

(4)若i≠j，则P(Ai∪Aj)=FALSE；

(5)集合A 的所有子集合中的像素都是连通的区域。

以上定义的条件是从像素级来定义的，因此该定义适用于不同目标的图像分割。条件(1)表示图像中所有的像素都属于某一个子区域，所有子区域里的像素总和为整幅图像的像素。条件(2)表示一个像素只能属于各个子区域，不同子区域没有重复的像素。图像分割是根据应用需求按照不同的特征将像素划分为不同区域，因此条件(3)表示同一区域中的像素具有相同的特征，条件(4)表示不同区域的像素具有不同的特征。条件(5)表示分割出来的目标区域是一个连通的区域，只有连通区域在高层次的图像处理中才能代表有意义的目标对象。

本节研究的图像分割主要是针对颗粒物体出现粘连的情况，首先需要将图像中颗粒物体所在的目标区域从背景环境中分割出来，再将互相粘连的颗粒物体分割成单独的目标区域，为单独统计每一颗粒的特征参数打下良好的基础。