摘要：遙感圖像處理技術(shù)目前已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于軍事以及農(nóng)業(yè)等眾多領(lǐng)域。遙感圖像中的目標(biāo)物如果進(jìn)行分割，那么就可以得到更多的目標(biāo)物信息，并且可以為進(jìn)一步的處理奠定良好基礎(chǔ)，比如說對于目標(biāo)物的跟蹤、分析以及識別等。本文對圖像分割的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了介紹，并且對基于圖論的交互式遙感圖像分割法進(jìn)行了詳細(xì)的分析。

關(guān)鍵詞：圖論；遙感圖像分割算法；圖像分割

中圖分類號：TP391.41 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9599 （2012） 17-0000-02

1 引言

遙感圖像分割就是把感興趣的區(qū)域（也就是目標(biāo)區(qū)域）從遙感圖像中分割出來，目前圖像分割是進(jìn)行圖像處理的一個重要環(huán)節(jié)，同時遙感圖像處理技術(shù)也是對信息進(jìn)行獲取的重要渠道，因此遙感圖像分割技術(shù)也具有相當(dāng)重要的意義?，F(xiàn)今遙感圖像分割的算法比較多，最近流行起來的是基于圖論的遙感圖像分割算法，他采用的是圖的分割理論[1]，雖然還需要對此進(jìn)行進(jìn)一步的研究，但是已經(jīng)在軍事和農(nóng)業(yè)等眾多領(lǐng)域進(jìn)行廣泛應(yīng)用。

2 圖像分割的評價標(biāo)準(zhǔn)

把圖像的圖像點映射成為是圖的頂點，以此來構(gòu)造出一個加權(quán)圖，然后進(jìn)行相應(yīng)的分割，這就是基于圖論的圖像分割方法。但是這種方法中所構(gòu)造出的加權(quán)圖的頂點的規(guī)模相當(dāng)?shù)拇?，?dǎo)致分割的實時性也就比較差。但是遙感圖像分割技術(shù)具有很強的實踐性和實用性，所以其實時性也就成為了對圖像分割的評價標(biāo)準(zhǔn)之一。另外遙感圖像分割技術(shù)是對所分割出的目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行分析，研究出其較為詳細(xì)的內(nèi)容，所以會所能夠?qū)ζ淠繕?biāo)物額進(jìn)行準(zhǔn)確的分割是對其進(jìn)行研究的基礎(chǔ)，精確度也就成為對圖像分割進(jìn)行評價的標(biāo)準(zhǔn)之一[2]。

3 基于圖論的交互式遙感圖像分割法

我們已經(jīng)知道圖像分割技術(shù)采用的是圖的分割理論，那么基于圖論的圖像分割方法也是把圖像的像素點當(dāng)成是圖的頂點，以此構(gòu)造出一個無向加權(quán)圖，然后對其相似度矩陣的特征向量進(jìn)行求解。但是這些直接用圖像像素所構(gòu)造出來的圖的尺寸比較大，那么需要求解的特征值以及特征向量的運算量也就都比較大。另外這種圖像分割方法的整體分割效果也不太好。但是基于理論的交互式遙感圖像分割法則可以依據(jù)人眼對分割結(jié)果的滿意程度，進(jìn)行多次分割，另外其分割參數(shù)還可以以人的先驗知識作為依據(jù)，比自動進(jìn)行分割的效果要好的多。

3.1 算法的基本原理

交互式分割方法要把目標(biāo)物利用鼠標(biāo)所選取出來的矩形圖包含起來，然后在矩形圖內(nèi)把目標(biāo)物進(jìn)行分割，如果分割的效果不滿意，則可以再次進(jìn)行分割，直到分割出滿意的效果。這種方式中矩陣大小以及求解特征值所需要的時間兩者之間的關(guān)系如圖一所示。

3.2 算法步驟

對遙感圖像分割進(jìn)行計算所依據(jù)的主要是的圖像內(nèi)多分割出來的那些多個矩形區(qū)域，然后還要對每個矩形區(qū)域進(jìn)行再次分割，其次還要在其斷裂邊界處來進(jìn)行邊界擬合，以此來完成圖像的整體分割。那么交互式遙感圖像分割算法的步驟主要有：（1）把彩色的遙感圖轉(zhuǎn)換成YUV模型，其轉(zhuǎn)換公式如圖二所示。（2）在目標(biāo)物的邊界處選出K個像素點，以此把目標(biāo)區(qū)域分割成K個矩形區(qū)域。（3）然后根據(jù)每個選取的像素點的四鄰接關(guān)系，把小矩形區(qū)域再構(gòu)造成為時無向加權(quán)圖，最后根據(jù)等周割模型把這些小矩形區(qū)域分解成兩部分。（4）把邊界處的斷裂處依據(jù)目標(biāo)區(qū)域邊界的兩個端點進(jìn)行邊界連接。（5）如果對分割效果滿意的話就可以結(jié)束，如果不滿意則可以從第二個步驟再次進(jìn)行。

3.3 試驗結(jié)果

經(jīng)過對四幅不同的遙感圖像分別采用不同的分割算法，得出自動分割方法能夠把目標(biāo)區(qū)域的整體部分分割出來，但是在此同時他也會把背景區(qū)域分割成多個部分，而交互式分割方法只是在目標(biāo)區(qū)域以及背景區(qū)域之間的交界處進(jìn)行分割，所以說交互式分割算法的精確度要明顯的比采用自動分割方法的高；另外交互式分割方法采用的是把目標(biāo)區(qū)域的邊界處分割成為小矩形陣進(jìn)行計算，減少了參與分割的像素點，這樣也就把計算時間進(jìn)行了大大的減少。三種不同的遙感圖像分割算法的結(jié)果如圖三所示。

3.4 結(jié)論

基于圖論的交互式遙感圖像分割算法主要是把所選取的目標(biāo)物的邊界進(jìn)行分割，是指從一個維數(shù)較大的矩形陣分解成為多個較小的矩形陣，然后再進(jìn)行分割，這樣可以有效的減少參與分割像素點的數(shù)量，從而大大減少計算時間。通過以上實驗結(jié)果也可以清楚的看出，交互式遙感分割算法可以在對分割精度進(jìn)行保證的基礎(chǔ)上，對實時性進(jìn)行有效的提高。

4 結(jié)束語

在如今這個信息時代中，遙感圖像處理技術(shù)以其能夠獲取大量的信息，以及信息獲取時間較短、獲取方式多等多個優(yōu)點，得到人們的廣泛應(yīng)用，但是其分割算法的實時性以及精確性還不夠完善，其研究還不夠深入，仍然需要人們繼續(xù)進(jìn)行研究探索。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉丙濤，田錚，周強鋒，李小斌.基于圖論Gomory-Hu算法的快速圖像分割[J].計算機應(yīng)用研究，2008，25（9），2864-2867

[2]周四龍.基于圖論的遙感圖像分割算法研究[D].碩士學(xué)位論文，安徽大學(xué)，信號與信息處理，2010，5