張大明, 張學(xué)勇, 李璐, 劉華勇
(1.安徽建筑大學(xué)數(shù)理學(xué)院,合肥 230022; 2.安徽省建筑聲環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,合肥 230601)
高分辨率多光譜影像能提供幾何形狀、光譜和紋理等豐富的地物信息,對(duì)地物目標(biāo)識(shí)別精度的提高有很大幫助?,F(xiàn)在,已經(jīng)有許多衛(wèi)星能夠提供米級(jí)和亞米級(jí)的高分辨率遙感圖像,它們在農(nóng)業(yè)、采礦、防災(zāi)減災(zāi)和環(huán)境調(diào)查等各個(gè)領(lǐng)域中有廣泛應(yīng)用[1-3]。圖像分割是指將圖像分割成若干區(qū)域,每個(gè)區(qū)域內(nèi)部像素之間具有相似性,同時(shí)不同區(qū)域之間具有較大的互異性。分割質(zhì)量的好壞對(duì)后續(xù)的目標(biāo)識(shí)別和解譯等工作具有重要作用。
一般的圖像分割方法,多是基于像素的,即根據(jù)像素本身的灰度、顏色、紋理等特征進(jìn)行分割; 根據(jù)具體方法不同,又有基于閾值、基于邊緣、基于聚類,以及基于圖論等許多方法[4-5]。對(duì)于遙感圖像,不可避免地容易受到各種噪聲干擾。而基于像素的方法,除了計(jì)算量大、實(shí)時(shí)性差以外,抗噪性也較差。而基于分裂-合并的分割策略則能有效地克服這些問題?;诜至?合并的分割算法是從初始分割出發(fā),基于區(qū)域特征的相似度,迭代地合并相似的2個(gè)相鄰區(qū)域,直到滿足某個(gè)代價(jià)函數(shù)而停止合并。這里涉及到3個(gè)方面: ①初始分割,產(chǎn)生的過分割結(jié)果直接影響到最終分割結(jié)果的質(zhì)量; ②區(qū)域特征提取,所提取特征是后續(xù)區(qū)域合并的依據(jù); ③區(qū)域合并,包括區(qū)域的相似度獨(dú)立和合并準(zhǔn)則的確定。學(xué)者們從這3方面對(duì)合并-分裂算法進(jìn)行了廣泛而深入的研究[6-8]。
與一些傳統(tǒng)方法(如分水嶺算法)相比,超像素將圖像中局部特征(如紋理、灰度和顏色等)相似作為一個(gè)視覺意義上的整體,替代大量原始像素來表達(dá)影像特征,更符合人類對(duì)圖像的感知方式,減少了冗余信息,大大降低了計(jì)算的復(fù)雜度。因此,采用超像素方法進(jìn)行初始分割成為主流[9-11]。Achanta等[12]提出簡單線性迭代聚類(simple linear iterative clustering, SLIC)算法生成超像素。該算法利用顏色和空間特征,生成形狀規(guī)則、尺寸均勻的超像素塊,其算法簡單,計(jì)算速度快,而且超像素塊數(shù)目調(diào)節(jié)方便,是超像素分割的經(jīng)典算法。
目前使用最廣泛的遙感圖像分割方法是eCognition軟件中的分形網(wǎng)絡(luò)演化算法(fractal net evolution approach, FNEA )。該方法是一種多尺度分割方法,通過計(jì)算和比較圖像光譜和形狀的相似性,自下而上的逐層合并對(duì)象。但該方法需要手動(dòng)反復(fù)調(diào)節(jié)尺度、緊致度和異質(zhì)度等多個(gè)參數(shù),才可能得到較好的分割效果[13]。概率密度估計(jì)是概率統(tǒng)計(jì)和模式識(shí)別中基本問題之一,主要分為參數(shù)估計(jì)和非參數(shù)估計(jì)。密度估計(jì)在圖像分割的應(yīng)用也很廣泛,最為著名的是基于非參數(shù)估計(jì)的均值漂移算法[14-15]; 此外非參數(shù)估計(jì)還應(yīng)用于基于閾值的圖像分割中[16]; 而基于參數(shù)估計(jì)的有限混合模型也經(jīng)常用于圖像分割的建模中[17-18]。
本文基于分裂-合并的分割策略,在對(duì)圖像進(jìn)行超像素初始分割的基礎(chǔ)上,對(duì)每個(gè)超像素塊進(jìn)行非參數(shù)密度估計(jì),并基于估計(jì)的密度,重新將超像素塊合并聚類,提出一種新的遙感圖像分割算法。
本文方法的主要思路是: 先將圖像進(jìn)行初始超像素分割,把每個(gè)超像素塊看作圖上一個(gè)頂點(diǎn),然后在圖的最小生成樹上測量頂點(diǎn)間的距離,采用Parzen窗估計(jì)方法,在圖上估計(jì)每個(gè)頂點(diǎn)的概率密度,進(jìn)而尋找不同密度函數(shù)的模態(tài)進(jìn)行聚類。其基本原理示意圖如圖1所示。
(a) 圖(b) 最小生成樹(c) Parzen窗密度估計(jì)(d) K-means聚類
以下先概述SLIC算法,然后給出超像素塊的特征提取以及度量方法,再給出基于Parzen窗的密度估計(jì)方法,最后詳細(xì)討論提出的算法,并給出算法流程圖。
SLIC超像素分割算法的步驟為[12]:
1)初始化種子點(diǎn)。根據(jù)輸入圖像的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)L,均勻地在圖像中設(shè)置k個(gè)種子點(diǎn),則超像素大小為L/k。
2)種子點(diǎn)處理。在種子點(diǎn)的3×3鄰域內(nèi)對(duì)所有像素進(jìn)行搜索,將種子點(diǎn)移動(dòng)到該鄰域內(nèi)梯度最小的位置,以避免種子點(diǎn)落在邊緣位置,從而確定更好的聚類效果。
3)距離測量。將圖像轉(zhuǎn)化到Lab顏色空間,分別計(jì)算每一個(gè)像素點(diǎn)i與該種子點(diǎn)j的顏色距離和空間距離,公式分別為:
(1)
(2)
(3)
4)迭代聚合與連通性處理。重復(fù)上述步驟,直到聚類結(jié)果穩(wěn)定,一般迭代十余次即可終止。但可能會(huì)存在一些孤立像素或是多連通像素,使用分量連通方法以產(chǎn)生緊致連通的超像素塊。
與傳統(tǒng)傅里葉方法不同的是,Gabor濾波器可以同時(shí)在頻率域和空間域都有較好的分辨力,可以方便地在方向和尺度2個(gè)參數(shù)上進(jìn)行調(diào)整,以符合人類的視覺特性。Gabor濾波器的小波特性使其可以詳盡地描述圖像紋理特征[19]。
設(shè)m,n分別為尺度參數(shù)和方向參數(shù)的Gabor濾波器組表示為gmn(x,y), 給定圖像I(x,y),將該圖像與Gabor濾波器組的卷積得到該圖像的Gabor變換Wmn(x,y),即
Wmn(x,y)=I(x,y)?gmn(x,y)。
(4)
對(duì)于濾波后的圖像Wmn,可得其均值μmn和標(biāo)準(zhǔn)差σmn,則圖像I(x,y)的紋理特征向量為[μ11,σ11,μ12,σ12,…,μmn,σmn],共計(jì)2mn維。實(shí)驗(yàn)中,取3個(gè)尺度(m=3),8個(gè)方向(n=8),因此紋理特征為48維向量。
Parzen窗密度估計(jì)(Parzen windows density estimation)又稱核密度窗估計(jì),是一種重要的非參數(shù)密度估計(jì)方法,最早由Parzen[20]提出,它不需要向參數(shù)估計(jì)方法那樣,假定數(shù)據(jù)分布的概率密度函數(shù)參數(shù)形式已知,它可以對(duì)任意分布的數(shù)據(jù)作密度估計(jì)?,F(xiàn)有N個(gè)d維空間樣本x1,x2,…,xN,Parzen窗密度估計(jì)即以這N個(gè)已知樣本來對(duì)空間中任一點(diǎn)x的概率密度進(jìn)行估計(jì),即
(5)
式中: 參數(shù)h為核函數(shù)的帶寬(bandwidth);K(·)為核函數(shù)(kernel function),一般為對(duì)稱和單峰的函數(shù),且滿足如下條件,即
(6)
經(jīng)過超像素初始分割后,2個(gè)超像素塊直接的紋理相似度定義為:
(7)
根據(jù)超像素塊之間的紋理特征的相似度,每個(gè)頂點(diǎn)(超像素塊)vi的概率密度由與它相連的頂點(diǎn)按照Parzen窗密度估計(jì)方法可以估計(jì)為:
(8)
式中G(·)為Gaussian核函數(shù)。在式(8)中僅僅包含了紋理信息,而沒有考慮空間信息,而實(shí)際上鄰接的超像素塊極有可能屬于同類,即具有近似的概率密度。因此,本文提出同時(shí)包含紋理信息、光譜信息和空間信息的Parzen窗密度估計(jì)方法。
最小生成樹是最小權(quán)重生成樹的簡稱,它是無向圖中包含所有頂點(diǎn)且權(quán)值和最小的子圖,任意2個(gè)頂點(diǎn)之間距離同時(shí)蘊(yùn)含了特征的相似度(權(quán)值)和空間的信息[25]。因此,用最小生成樹上距離帶入Parzen窗密度估計(jì)方法中描述頂點(diǎn)(超像素塊)的概率密度。
首先,可以用經(jīng)典的算法,如Krusal算法、Prim算法[26],在以超像素塊為頂點(diǎn)的區(qū)域鄰接圖上建立最小生成樹; 然后在最小生成樹上尋找任意2頂點(diǎn)vi和vj的路徑{vi,vi+1,…,vj},其中vi和vi+1是路徑中相鄰的頂點(diǎn),這樣,頂點(diǎn)vi和vj的距離DMST為:
(9)
式中wp,p+1為最小生成樹上連接相鄰頂點(diǎn)vp和vp+1的權(quán)值。然后,將式(8)中的wij替換為DMST(i,j)進(jìn)行Parzen窗估計(jì),即
(10)
可以看到,在Parzen窗密度估計(jì)中的距離DMST(i,j)中,既含有SLIC算法的光譜信息,也融入了超像素塊的紋理信息,同時(shí)在最小生成樹上度量也自然引入了空間近鄰信息。在Parzen窗密度估計(jì)中是以每個(gè)頂點(diǎn)為中心的窗函數(shù)(這里是Gaussian核函數(shù))到待估計(jì)點(diǎn)的疊加。由Gaussian核函數(shù)的性質(zhì),對(duì)概率密度有所貢獻(xiàn)的點(diǎn)只能是與待估計(jì)點(diǎn)空間距離較近(累計(jì)權(quán)重較小)的點(diǎn),以及與待估計(jì)點(diǎn)特征(光譜特征、紋理特征)相似(邊上權(quán)重較小)的點(diǎn)。所以,本文提出的這種概率密度估計(jì)方法是合理的。
對(duì)于萬能軋機(jī)的重軌生產(chǎn),軋機(jī)對(duì)型鋼斷面的軋制要高于普通軋面20 m左右。在離鋼軌尾部10 m的范圍內(nèi),會(huì)存在一個(gè)高于正常軌道0.5 mm以上的“高點(diǎn)”,該“高點(diǎn)”會(huì)在鋼軌有0.5 m左右的持續(xù)長度。對(duì)于這些影響列車運(yùn)行的“高點(diǎn)”,傳統(tǒng)“高點(diǎn)”處理方式為器具打磨,但器具打磨會(huì)嚴(yán)重影響鋼體的質(zhì)量與壽命。而使用全軋程熱力耦合數(shù)值模擬系統(tǒng),能夠完成E孔型和UF孔型的連軋工作。其中UF孔型屬于半封閉的軌道孔型,軋件在離開E軋機(jī)進(jìn)入U(xiǎn)F軋機(jī)的過程中,會(huì)由于半封閉孔型而發(fā)生“甩尾”現(xiàn)象,軋件尾部會(huì)明顯高于脫離軋機(jī)時(shí)的軌高。
最后,將具有相似的概率密度的頂點(diǎn)被認(rèn)為屬于同一模態(tài)(類),采用K-means算法完成聚類,得到最終分割結(jié)果。整個(gè)分割算法流程如圖2所示。
圖2 提出的多光譜遙感圖像分割算法流程
本文多光譜遙感圖像分割的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為2.8 GHz的Pentium4處理器、8 G RAM的計(jì)算機(jī),采用軟件為MATLAB R2004a。實(shí)驗(yàn)1是討論參數(shù)的選擇對(duì)提出算法分割效果的影響; 實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)3是將提出的算法與eCognition軟件中不同參數(shù)FNEA算法作對(duì)比,驗(yàn)證提出算法的有效性。
為了更有效地評(píng)價(jià)分割結(jié)果,從定性和定量2個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。定性即為主觀的目視對(duì)比判別; 定量則基于手動(dòng)標(biāo)注的實(shí)際地物邊界采用P-R方法[27]計(jì)算,公式分別為:
Precesion=TP/(TP+FP),
(11)
Recall=TP/(TP+FN),
(12)
式中:Precesion為準(zhǔn)確率,其值越大,表示分割精度越高;Recall為召回率,其值越大,則表示邊界的附著度越好;TP為被正確分割的地物目標(biāo)像素?cái)?shù)目;FP為被誤分為地物目標(biāo)的背景像素?cái)?shù)目;FN為被誤分為背景的地物目標(biāo)像素?cái)?shù)目。
該實(shí)驗(yàn)遙感圖像選自NWPU VHR-10數(shù)據(jù)集[28]。圖像采集自Google Earth,包括10個(gè)類別目標(biāo)的高分辨率RGB彩色圖像和紅外圖像。實(shí)驗(yàn)圖像為數(shù)據(jù)集中178號(hào)圖像的局部,其中包括船只、水體、植被、建筑物、橋梁等地物目標(biāo),圖像大小為266像素×385像素,如圖3所示。該實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖怯懻撎岢鏊惴ㄖ械膮?shù)設(shè)置對(duì)分割效果的影響。在提出的算法中主要需要設(shè)置3個(gè)參數(shù): ①SLIC算法中的S,用于控制超像素塊大小; ②Parzen窗帶寬h; ③K-means的聚類數(shù)。聚類數(shù)的選擇無疑會(huì)對(duì)聚類效果有較大影響,許多文獻(xiàn)討論如何自動(dòng)選擇聚類數(shù)的問題[29-30],這不是本文主要關(guān)注點(diǎn)(實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),只要聚類數(shù)在一個(gè)大致合理的范圍內(nèi),分割結(jié)果相對(duì)穩(wěn)定,限于篇幅,沒有給出實(shí)驗(yàn)圖像),實(shí)驗(yàn)中還是依據(jù)經(jīng)驗(yàn)采用手動(dòng)給定聚類數(shù)。該實(shí)驗(yàn)中,所有的聚類數(shù)手動(dòng)選擇為5。
圖3 實(shí)驗(yàn)1的原始圖像
表1中給出了參數(shù)S和h取不同數(shù)值時(shí)的分割結(jié)果。其中,從左至右,第1—3列依次是S設(shè)置為5,20和50時(shí)的分割結(jié)果; 從上到下,第1行為超像素預(yù)分割結(jié)果,第2—5行分別是帶寬h取0.5,5,20和50時(shí)的分割結(jié)果。參數(shù)S越小,預(yù)分割的超像素
表1 實(shí)驗(yàn)1的分割結(jié)果
塊數(shù)目就越多; 反之,S越大,超像素塊越大,其數(shù)目就越少。因?yàn)椴捎玫氖欠至?合并的分割策略,若S設(shè)置過大,會(huì)使得后續(xù)合并的分割結(jié)果過于粗糙,容易產(chǎn)生欠分割問題(如表1第3列所示)。由于合并過程是基于Parzen窗密度估計(jì),這也要求樣本點(diǎn)不可以過少。由于樣本點(diǎn)過少,導(dǎo)致密度估計(jì)不夠準(zhǔn)確,也是導(dǎo)致表1第3列中分割效果較差的原因之一。但另一方面,若S設(shè)置太小,超像素?cái)?shù)目過大,會(huì)使得計(jì)算量(包括超像素分割、紋理特征測量和Parzen窗密度估計(jì))顯著增加。
表2中是參數(shù)S取不同值時(shí)的平均計(jì)算時(shí)間的比較,容易見到S取5時(shí)比取20時(shí)計(jì)算時(shí)間增加了近2倍,同時(shí)分割效果并不更好,且更容易出現(xiàn)過分割問題(見表1第1列與第2列的比較)。
表2 實(shí)驗(yàn)1中參數(shù)S的選取對(duì)計(jì)算時(shí)間的影響
另一個(gè)參數(shù)帶寬h,涉及到密度估計(jì)的準(zhǔn)確性,自然會(huì)影響到最后聚類結(jié)果(如表1第5行h=50時(shí),帶寬取得過大,嚴(yán)重降低了分割效果)。但同時(shí),實(shí)際的分割結(jié)果對(duì)帶寬的選擇相對(duì)而言并不敏感,如第2—4行,帶寬差異并不小,可分割結(jié)果卻遠(yuǎn)沒有預(yù)計(jì)的大。實(shí)際上,實(shí)驗(yàn)中選擇了多個(gè)帶寬,結(jié)果表明,只要帶寬不是過大(如第5行)或過小,分割結(jié)果差異不會(huì)太大。而實(shí)驗(yàn)中采用文獻(xiàn)[24]的方法都能夠選擇到理想的帶寬。所以,后面的實(shí)驗(yàn)都是采用該方法自動(dòng)選擇帶寬。
從表3的P-R定量評(píng)價(jià)中也可以看出,這2個(gè)參數(shù)的選擇在Precision指標(biāo)和Recall指標(biāo)上基本也可以反映出于目視判別解讀相同的結(jié)論。
表3 實(shí)驗(yàn)1的定量評(píng)價(jià)
實(shí)驗(yàn)2圖像是2010年4月15日青海玉樹7.1級(jí)地震發(fā)生后由QuickBird衛(wèi)星拍攝的多光譜圖像,分辨率為0.6 m[31]。實(shí)驗(yàn)中采用了其局部圖,大小為650像素×838像素,包含植被、建筑物、道路、山體等地物目標(biāo),如圖4(a)所示。圖4(b)和(c)分別是FNEA算法尺度參數(shù)分別設(shè)置為50和150的分割結(jié)果,其中形狀異質(zhì)度和緊致度參數(shù)分別設(shè)置為默認(rèn)值shape=0.1和compactness=0.5。圖4(d)—(f)都是本文方法的分割結(jié)果,其中帶寬h由文獻(xiàn)[24]的算法自動(dòng)選擇,類別數(shù)設(shè)置為6,圖4(d)—(f)參數(shù)S分別設(shè)置為5,20和30。
(a) 原始圖像(b) FNEA(50)(c) FNEA(150)
(d) 本文方法(S=5)(e) 本文方法(S=20)(f) 本文方法(S=30)
實(shí)驗(yàn)3圖像是NWPU VHR-10數(shù)據(jù)集[28]中286號(hào)圖像的局部圖,圖像大小為751像素×979像素,包括飛機(jī)、水體、艦船、植被、機(jī)場地物標(biāo)志等地物目標(biāo),如圖5(a)所示。與圖4中實(shí)驗(yàn)2類似,圖5(b)和(c)分別是FNEA算法尺度參數(shù)分別設(shè)置為150和200的分割結(jié)果,其中形狀異質(zhì)度和緊致度參數(shù)也都設(shè)置為默認(rèn)值shape=0.1和compactness=0.5。而圖5(d)—(f)也是參數(shù)S分別設(shè)置為5,20,30的分割結(jié)果,帶寬h由文獻(xiàn)[24]中算法自動(dòng)選擇,類別數(shù)設(shè)置為5。
(a) 原始圖像(b) FNEA(150)(c) FNEA(200)
(d) 本文方法(S=5)(e) 本文方法(S=20)(f) 本文方法(S=30)
從圖4(b)和(c)以及圖5(b)和(c)中可以看到,在FNEA方法中,當(dāng)尺度參數(shù)變大,則過分割的問題會(huì)得到一定程度克服,但很難完全避免。如圖4(b)和(c)中的植被部分,由于植被的光譜異質(zhì)度較大,產(chǎn)生了明顯的過分割,而圖5(b)中的水體部分,由于光譜相似度較大,也產(chǎn)生了比較明顯的誤分割問題。而尺度參數(shù)大,又很容易產(chǎn)生欠分割,如圖5(c)。同時(shí),圖4中建筑物的光譜信息“同譜異物”的情況比較明顯,大多數(shù)尺度情況下,都容易出現(xiàn)過分割情況。所以,很難找到合理的尺度參數(shù),同時(shí)避免以上各種問題的出現(xiàn)。從表4和表5中的定量評(píng)價(jià)來看,實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)3中分別取比較典型的大小2個(gè)不同尺度參數(shù)FNEA方法分割結(jié)果,其大尺度下的Precision和Recall指標(biāo)均較小尺度下的有所提高,但非常有限。這也從另一個(gè)方面印證了上面的分析。
表4 實(shí)驗(yàn)2定量評(píng)價(jià)
表5 實(shí)驗(yàn)3定量評(píng)價(jià)
在本文方法中,初始分割階段,SLIC算法考慮了像素的光譜特征; 然后又融入了超像素塊的紋理信息; 距離測量時(shí),利用最小生成樹結(jié)構(gòu),整合了超像素塊的空間近鄰信息。在此融合了各種信息的距離測度基礎(chǔ)上,用Parzen窗估計(jì)頂點(diǎn)密度,距離較近的頂點(diǎn)(超像素塊),其密度應(yīng)該更接近,后續(xù)的K-means算法更傾向于將其分為一類。因而,從圖4和圖5的(d)—(f)中也可以看到,本文方法能夠在一定程度上處理好過分割、欠分割和誤分割等問題,即使地物目標(biāo)復(fù)雜的遙感影像,也可以產(chǎn)生較為合理的分割結(jié)果。
但是,正如實(shí)驗(yàn)1中所指出的,提出的算法中超像素預(yù)分割中參數(shù)S還是對(duì)分割結(jié)果有一定影響,如圖4和圖5中(d)比(e)和(f)存在更明顯的過分割問題。所以參數(shù)S取得過小,超像素塊數(shù)目過多,合并的效果并不好; 當(dāng)然,參數(shù)S過大也容易出現(xiàn)分割效果粗糙(實(shí)驗(yàn)2和3中沒有再給出分割效果圖)。好在分割結(jié)果對(duì)參數(shù)S并不十分敏感,只要位于合理范圍(實(shí)驗(yàn)中一般在10~30之間),其分割結(jié)果相對(duì)比較接近(如圖4和圖5(e)和(f))。在表4和表5的定量分析中也可以看到,提出的算法中參數(shù)S取5,20和30時(shí),Precision和Recall指標(biāo)均比FNEA方法好,而參數(shù)S取20和30的結(jié)果則提高更明顯,且比較接近。
針對(duì)傳統(tǒng)基于像素的遙感圖像分割算法易受噪聲干擾、計(jì)算效率低等缺點(diǎn),在分裂-合并的框架下,本文提出了一種將超像素和Parzen窗密度估計(jì)相結(jié)合的遙感圖像分割方法,該方法預(yù)分割階段是采用SLIC算法將遙感圖像粗分割為超像素,每個(gè)超像素塊視作圖結(jié)構(gòu)中的一個(gè)頂點(diǎn),在圖的最小生成樹上測量頂點(diǎn)間距離,并采用Parzen窗估計(jì)每個(gè)頂點(diǎn)密度,然后以這些概率密度為指標(biāo)對(duì)超像素塊進(jìn)行K-means聚類,以達(dá)到“融合”目的,得到最終分割結(jié)果。提出的方法中有2個(gè)方面的主要工作: 一是構(gòu)建了基于最小生成樹的整合了光譜信息、紋理特征和空間信息的距離測量方式; 二是提出了基于圖上頂點(diǎn)的Parzen窗密度估計(jì)的聚類方法。
為驗(yàn)證提出算法的有效性,在多種多光譜遙感圖像上進(jìn)行分割實(shí)驗(yàn)。通過算法中不同參數(shù)下的分割結(jié)果,以及與不同參數(shù)的FNEA算法的分割結(jié)果進(jìn)行比較研究,可以發(fā)現(xiàn)提出的算法結(jié)果穩(wěn)定,魯棒性較好,同時(shí)能夠克服過分割、誤分割和欠分割等問題,得到較好的分割效果。