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第一章 绪论
1.1 研究的目的及意义
图像是一种重要的信息载体,人类交换和传递的信息中 70%以上来自于图像。
数字图像处理技术使得人获取图像信息更加方便简单
[1]
。而在当代,计算机科学
和图像技术的高速发展,使得数字图像处理技术不仅在工业生产还是日常生活中
都得以广泛应用。图像分割技术是数字图像处理的一个重要分支,图像分割是图
像分析的第一步,是计算机视觉的基础,是图像理解的重要组成部分,也是图像
处理、模式识别等多个领域中一个十分重要且又十分困难的问题。所谓图像分割
就是要将图像表示为物理上有意义的连通区域的集合,也就是根据目标与背景的
先验知识,对图像中的目标、背景进行标记、定位,然后将目标从背景或其他伪
目标中分离出来。由于这些被分割的区域在某些特性上相近,因而图像分割常用
于模式识别与图像理解以及图像压缩与编码两大类不同的应用目的。由分割产生
的区域是图像内容的一种表示,它是对图像进行视觉分析和模式分析的基本前提,
分割结果的质量直接影响到以后的图像分析、识别和解释的质量,具有重要意义。
本课题主要研究的是基于 LabVIEW 的图像分割的研究,即利用 LabVIEW
(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench,实验室虚拟仪器集成环
境)在虚拟环境下进行图像分割的研究
[2]
。LabVIEW 是由美国 NI(National
Instrument)公司研发的测控领域优秀的图形语言开发环境,它用数据流编程方
法来描述程序的执行,用图标和连线代替文本的形式编写程序,拥有丰富的 VI
库与其他应用程序通信,通过 LabVIEW 与其他应用程序联合编程大大简化了过
程控制和测量软件的开发。这也解决了 LabVIEW 工具箱中对算法支持不足的缺
点。因此,基于 LabVIEW 的图像分割的研究更加直观,更适合于图形仿真。
1.2 国内外研究现状
图像处理技术起源比较早,但真正发展起来是在八十年代后,随着计算机科
技的高速发展而迅猛发展起来
[3]
。自从21世纪以来,人们对数字图像质量要求日
益提高,数字图像处理技术的应用更加广泛。到目前为止,图像处理在图像通讯、
办公室自动化系统、地理信息系统、医疗设备、卫星照片传输及分析和工业自动
化领域的应用越来越多,这使得人们不得不进一步想方设法去攻克数字图像处理
技术中还有待解决的众多疑难问题,从而进一步发展和完善数字图像处理技术。
作为数字图像处理中的重要一环,数字图像分割技术毫无疑问是人们研究和重点
突破的方向之一。图像分割的应用非常广泛,几乎出现在有关图像处理的所有领
域,如:工业自动化 、在线产品检查、生产过程控制、文档图像处理、图像编
码、遥感和生物医学图像分析、保安监视,以及军事、体育、农业工程等方面。
在各种图像应用中,只要对图像目标进行提取、测量等都离不开图像分割。虽然