基于GrabCut的图像分割算法研究

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图像分割是计算机视觉的一种重要技术,其准确率和效率直接影响后续处理的有效性。近年来基于图论的图像分割,一直是研究的焦点问题。GrabCut算法是一种优秀的基于图论的分割算法,但也存在分割速度较慢、迭代效率低、背景复杂时分割不理想等缺陷。  为了提高GrabCut迭代效率和分割速度,改善分割效果,提出了一种基于前景形态的多尺度GrabCut图像分割方法。  首先,针对大量像素迭代估计高斯混合模型(GMM)参数致使效率很低的问题,采用金字塔下采样获取粗尺度图像,以少量典型的像素点迭代估计GMM参数,提高了迭代效率和分割速度;其次,针对前景和背景颜色相似分割效果不好的问题,采用基于前景形态的分水岭分割,再将其结果掩膜标记为四类区域:前景、背景、可能前景、可能背景,大大减少了未知区域像素数,再用GrabCut提取目标,提高了分割精度和速度;最后,将分割结果映射到高分辨率图像,用形态学操作对其完善,平滑边缘或填补空洞。  实验表明,该方法能获得更高的分割效率、速度和更好的效果,且耗时比平稳,具有一定的普适性。其后的图像合成,将得到的前景目标合成到另一幅背景图像上,实验效果较好。
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