基于测地线的图像分割实现.doc
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毕业论文选题报告
姓名
***
性别
女
学院
信息与电气工程学院
年级
2008级
学号
********
论文题目
基于测地线的图像分割实现
课题来源
教师科研
课题类别
应用研究
选做本课题的原因及条件分析：
图像分割是计算机视觉领域的一个重要且基本的问题，分割结果的好坏将直接影响到视觉系统的性能。
因此无论从原理、应用和应用效果的评估上，深入研究图像分割技术具有十分重要的意义。
由于分割中出现的误差会传播到图像处理的高级阶段，因此分割的精确程度是至关重要的，一直受到极高的重视，被认为是计算机视觉的一个瓶颈。
基于测地线的图像分割旨在实现前景的提取，实现前景和背景的分离，提取图像中的目标。
指导教师意见：
基于测地线的图像分割是图像分割中的典型算法之一，通过对该算法的分析与实现，可以较为系统地学习图像处理、数据结构，并充分锻炼学生的编程能力。
该同学选题内容较为合理，有较好的研究和应用价值，符合论文相关的要求，同意选题。
签名：
2012年1月2日
院（系）毕业论文（设计）领导小组意见：
（公章）
年月日
毕业论文任务下达书
学院信息与电气工程学院专业计算机科学与技术学号*******姓名****
现将毕业设计任务下达书发给你。
毕业设计任务下达书内容如下：
一、毕业设计题目
基于测地线的图像分割实现
二、主要内容
1.了解图像分割的有关知识点，熟练运用OpenCV；
2.了解基于测地线的图像分割的相关内容；
3.程序模块功能设计，完成各个功能所需代码。
三、具体要求
（1）查找资料，分析要解决的问题是什么，怎样实现；
（2）理解并掌握论文要求，找到需要学习的知识点；
（3）对文献资料研究透彻，提出自己的观点；
（4）以详细设计为基础，进行编码与单元测试；
（5）整合测试，按照规定完成毕业论文，进行答辩。
四、主要参考文献
[1]刘瑞祯，于仕琪.OpenCV教程[M].北京:
北京航空航天大学出版社，2009.
[2]阮秋琦.数字图像处理[M].北京:
电子工业出版社，2007.
[3]RichardO.Duda，PeterE.Hart，DavidG.Stork.PatternClassification[M].北京:
机械工业出版社、中信出版社，2003.
五、进程安排
阶段
起止日期
主要内容
准备开题阶段
2011.11.18-2012.3.7
搜集资料，学习相关知识
设计实现阶段
2012.3.8-2012.4.30
根据需求完成代码设计
说明书完成阶段
2012.5.1-2012.5.20
根据设计撰写说明书，完善论文
答辩阶段
2012.5.21-2012.5.27
定稿，准备答辩材料
六、毕业设计任务下达书于2012年1月6日发出。
毕业设计应于2012年5月20日前完成后交指导教师，由指导教师评阅后提交毕业设计答辩委员会。
七、毕业设计任务下达书一式两份，一份给学生，一份留学院存档。
指导教师：
签发于2012年1月6日
分管院长：
签发于年月日
毕业论文开题报告
姓名
***
性别
女
学
院
信息与电气工程学院
年级
2008级
学号
******
预计完成时间
2012.5.20
设计题目
基于测地线的图像分割实现
课题来源
教师科研
课题类别
应用研究
指导教师
邹海林
毕业设计实施方案：
第一阶段：
开题深入了解要研究的问题以及图像分割的相关知识点；
第二阶段：
综合分析完成论文提出的基本要求，实现基本的功能；
第三阶段：
修改完善设计在初步完成的基础上，查看所做设计是否完善，各种操作能否达到预期效果；
第四阶段：
完成论文，对完成的论文进行最后的试用并修改细节；
第五阶段：
完成基于测地线的图像分割实现的设计说明书。
设计主要内容（提纲）：
（1）选择一张图片，建立MFC框架，打开图片；
（2）对图片的前景和背景分别进行标记，用红色标记前景，用绿色标记背景；
（3）通过计算像素的PDF和梯度以及基于像素点之间的最短距离进行扩散，直到所有符合条件的点全部包含进来，最终实现图像的分割功能。
指导教师意见：
该学生对于基于测地线的图像分割实现所采用的开发平台较为熟练，基本可以实现基于测地线的图像分割，实施方案过程合理清晰，步骤合理，阶段任务明确；论文内容完整、科学，符合论文的相关要求，已经具备了开题的条件，同意开题。
签名：
2012年3月12日
年月日
学院毕业论文（设计）领导小组意见：
（公章）
年月日
（签章）
年月日
毕业论文结题报告
姓名
***
性别
女
学院
信息与电气工程学院
年级
2008级
学号
*******
设计题目
基于测地线的图像分割实现
课题来源
教师科研
课题类别
应用研究
指导教师
****
本课题完成情况介绍（包括研究过程、实验过程、结果分析、存在的问题及应用情况等。
）
本设计完成了基于测地线的图像分割，基本实现了图像分割中提取目标的功能，包括前景（目标）标记、背景标记、图像分割三个主要阶段。
经过一段时间的学习以及使用VS2010和OpenCV对图像进行处理，基本掌握了图像分割的相关知识点。
本设计存在的问题是没有实现打开任意图片的功能，只是在代码中加入了图片的路径和名称，后来用MFC做了一个框架，想用按钮代替键盘的操作，很遗憾没有实现。
指导教师意见：
本论文实现了提取图像中目标的基本功能，可以通过背景和前景进行标注，最终将目标提取出来。
同时提供了一个交互框架，使用户可以方便的通过按钮操作对图像进行处理。
基本达到了任务下达书的要求，同意结题。
签名：
2012年5月23日
学院毕业论文（设计）领导小组意见：
（公章）
年月日
设计成绩
目录
1．引言 1
2．开发平台 2
2.1．VisualStudio2010 2
2.1.1．MFC简介 3
2.2．OpenCV简介 4
2.2.1．OpenCV的模块 4
2.2.2．OpenCV的特征 4
2.2.3．OpenCV的功能 4
3．基本概念 5
3.1．图像分割 5
3.1.1．图像分割的定义 5
3.1.2．图像分割的意义 6
3.2．Parzen窗方法 7
3.3．图像梯度的计算 8
3.3.1．梯度的定义 8
3.3.2．图像梯度的定义 9
3.4．测地线 9
3.4.1．测地线的定义 9
3.4.2．短程线 10
3.4.3．测地线的性质 10
4．基于测地线的图像分割 11
4.1．用Parzen窗方法求PDF 11
4.2．梯度的计算 13
4.3．测地线距离的计算 15
4.3.1．前景测地线距离计算 15
4.3.2．背景测地线距离计算 16
5．实验结果与分析 17
6．总结 19
参考文献 19
致谢 20
附录A 20
**大学本科毕业论文
基于测地线的图像分割实现
***
（信息与电气工程学院，计算机科学与技术专业，2008级*班，*******）
摘要：
图像分割是指把图像分解成各具特性的区域并提取出目标的技术和过程，是图像处理的重要内容之一，分割结果的好坏将直接影响到基于图像分割的高级应用。
在计算机视觉中，图像分割得到广泛的应用。
本文实现了一种基于测地线距离的图像分割方法，提供了对图像进行软分割和目标提取的一个交互框架，通过用户对图像中的前景和背景标注，训练出前景种子点和背景种子点的概率密度函数，对图像中的其他像素进行类别判断。
最后将前景提取出来。
关键词：
图像分割；Parzen窗方法；梯度；测地线；PDF
GeodesicsBasedonImageSegmentationRealized
*****
（SchoolofInformation&ElectricalEngineering,ComputerScience&Technology,Class*Grade2008,*******）
Abstract：
ImageSegmentationisthetechniqueandtheprocesstosegmentanimageintodifferentpartswithdiversecharactersandtoextracttheinterestedregion,whichisalsooneoftheimportantcontentsinimageprocessing,andthequalityofimagesegmentationdirectlyaffectstheperformanceofadvancedapplicationsbasedonit.Asanimportantandbasicprocedureinthefieldofcomputervision,imagesegmentationhasbeenwidelyusedinourdailylife.Inthispaper,oneinteractiveframeworkforsoftsegmentationandmattingofnaturalimagesandvideosispresented.Theproposedtechniqueisbasedontheoptimal,linear
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