将基于像素MRF分割方法拓展到基于地物目标几何约束的区域MRF分割,提出了一种基于区域和统计的纹理影像分割方法,其基本思想是利用Voronoi划分技术将影像域划分为若干子区域。在此基础上,采用二值高斯马尔科夫随机场(BGMRF,bivariate Gaussian Markov random field)模型,静态随机场模型和Potts模型从邻域、区域及全局层次描述影像的纹理结构,并将该纹理结构模型纳入贝叶斯框架;依据贝叶斯定理构建纹理影像分割模型;利用metropolis-hastings(M-H)算法进行模型参数估计,并依据最大后验概率(MAP,maximum a posterior)准则进行优化,从而完成纹理影像分割。为了验证所提出方法的正确性,分别对合成纹理影像,真实纹理影像及遥感影像进行了分割实验,定性和定量的测试结果验证了提出方法的有效性、可靠性和准确性。
为了在模型参数先验分布知识未知情况下实现基于区域和统计的图像分割,并同时获取更加精确的模型参数,提出了一种结合Voronoi划分技术、最大期望值(Expectation Maximization,EM)和最大边缘概率(Maximizationof the Posterior Marginal,MPM)算法的图像分割方法。该方法利用Voronoi划分技术将图像域划分为若干子区域,待分割图像中的同质区域可以由一组子区域拟合而成,并假定各同质区域内像素强度服从同一独立的正态分布,从而建立图像模型,然后结合EM/MPM算法进行图像分割和模型参数估计,其中,MPM算法用于实现面向同质区域的图像分割,EM算法用于估计图像模型参数。为了验证提出的图像分割方法,分别对合成图像和真实图像进行了分割实验,并和传统的基于像素的MRF分割结果进行对比,测试结果的定性和定量分析表明了该方法的有效性和准确性。
