【技术实现步骤摘要】
基于改进分水岭算法的复合材料CT图像分割方法
本专利技术涉及的是一种图像处理领域的技术，具体是一种基于改进分水岭算法的复合材料CT图像分割方法。
技术介绍
图像分割处理是指将待处理图像中的感兴趣区域或不同类别的个体区域进行有效分离，使图像的基本组成部分得到有效的划分，从而有效提高后续图像特征提取过程的针对性和准确度。复合材料通过XCT扫描可以得到其CT断面图像，从而对其内部纤维空间分布进行直观描述，而由于扫描精度和图像分辨率的限制，简单的图像形态学处理不能对图像中的纤维丝进行有效划分，从而产生不同个体间粘连的现象，导致后续的特征提取精度大幅降低。目前已图像分割的算法有：阈值分割算法、边缘分割算法、区域生长算法、分水岭算法、基于图论的图像分割算法、基于聚类的分割算法和基于深度学习的图像分割算法等。而针对复合材料CT图像所存在的低分辨率、个体间对比度低等特点，现有方法难以分离不同个体而缺乏针对复合材料CT图像的适用性，导致图像欠分割。分水岭算法具有检测个体间微弱边界的特性，对复合材料CT图像的精确分割具有较好的适应性。如...
【技术保护点】
1.一种基于改进分水岭算法和形态学评估的复合材料CT图像分割处理方法，其特征在于，对原始图像进行预处理强化其局部特征，通过形态学处理、距离变换得到初始标记点，进而对全局采用自适应h值选取算法和分水岭算法进行预分割；再通过区域有效性指标对已分割标记中每个连通区域进行有效性评估，针对有效性在设定标准以下的区域进行局部h值的自适应选取和分水岭算法分割，进行迭代直至几乎所有连通区域达到有效性指标要求，即得到算法最终分割结果；/n所述的区域有效性指标Val
【技术特征摘要】
1.一种基于改进分水岭算法和形态学评估的复合材料CT图像分割处理方法，其特征在于，对原始图像进行预处理强化其局部特征，通过形态学处理、距离变换得到初始标记点，进而对全局采用自适应h值选取算法和分水岭算法进行预分割；再通过区域有效性指标对已分割标记中每个连通区域进行有效性评估，针对有效性在设定标准以下的区域进行局部h值的自适应选取和分水岭算法分割，进行迭代直至几乎所有连通区域达到有效性指标要求，即得到算法最终分割结果；
所述的区域有效性指标Valind＝0.5*Convind+0.5*CI，其中：似圆度凸指标图像中连通区域面积Ai，对应该连通区域的凸包面积Ai,conv，其通过分水岭算法得到的图像掩膜对图像中某一连通区域进行抽取并计算得到，该区域有效性指标反映了连通区域i对最近似凸图像以及圆形的近似程度；
所述的h值是指：在分水岭算法中，对距离变换图像区域灰度峰值高于h值的区域作为区域标记，对低于h值的区域灰度峰值不进行标记，即对可能由噪声引起的微小峰值进行分割抑制以避免过分割现象，在全局h值选取中，先得到大致的标记点，为初始全局h值；在局部h值选取中为针对每个局部区域的精确值选取，即不同局部区域对应不同的h值。
2.根据权利要求1所述的复合材料CT图像分割处理方法，其特征是，所述的预处理是指：首先对图像灰度化，将三通道的图像转换为单通道的灰度图像，其次进行中值滤波以有效抑制噪声，对非线性图像信号进行平滑处理，从而使有效信息更加突出，剔除无关像素特征。
3.根据权利要求2所述的复合材料CT图像分割处理方法，其特征是，所述的中值滤波是指：对原图像中由于XCT扫描设备的精度限制产生的噪声冗余信息进行抑制的方式，该过程将每个像素点的灰度值设定为该点预定大小的邻域窗口内所有像素点的中值，从而降低干扰、提高图像质量。
4.根据权利要求1所述的复合材料CT图像分割处理方法，其特征是，所述的形态学处理是指：用于消除孤立点、消除图像中个体间的细微连接、平滑较大个体的图像开、闭运算，其中：开运算是指：先对图像进行腐蚀后进行膨胀的过程，腐蚀操作能够达到去除图像边缘点的效果，膨胀操作能够达到扩展图像边缘点的效果。
5.根据权利要求1所述的复合材料CT图像分割处理方法，其特征是，所述的距离变换是指：将形态学处理后的图像进行二值化后映射为反映像素点与最邻近边缘距离的灰度图像，即将图像中所有像素...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱平，薛永波，刘钊，李泽阳，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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