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1、. . 毕业设计论文任务书第1页毕业设计论文题目：基于信息熵最大的图像分割研究毕业设计论文要求及原始数据资料：图像分割是图像处理、模式识别、计算机视觉等领域中极为重要的内容之一,是实现自动图像分析时首先要完成的操作。它根据图像的某些特征或特征集合的相似性准则,对图像像素进行分组聚类,把图像平面划分为一系列有意义的区域,使其后的图像分析及识别等高级处理阶段所要处理的数据量大大减少,同时又保留有关图像结构特征的信息。由于图像分割方法是面向具体问题的,因此至今还没有一种通用的分割方法。在众多的分割方法中,阈值法是最重要的分割技术之一。常用的阈值法有最大类间方法差、迭代法和最大熵阈值法等。熵的概念首先
2、由克劳修斯在1865年提出,它反映了事件给与人们信息量的大小,可以说,它是信息量的一个度量。传统上,熵的数学定义与事件发生的概率相关联,大概率事件的熵值小,小概率事件则反之。Shannon将它引入到信息理论中,用于度量信息传输的有效性。在图像处理领域,一幅图像可以被看作是信源,其灰度或颜色可看作是各种可能的输出,而它的某种分布图则是概率分布,因此阈值分割后图像的熵的最大化,则可以被理解为最大信息量的传输。第2页本设计是针对数字图像利用信息熵标准进行图像分割,以提高图像分割的准确性。要求设计论文包括以下几方面内容：1. 研究和分析传统数字图像分割方法；2. 掌握信息熵的概念和定义；3. 设计基于
3、信息熵最大的图像分割算法；第3页毕业设计论文主要工作内容本毕业设计主要工作内容包括：1. 查找及阅读相关文献资料,简述数字图像处理技术；2. 简述图像分割定义；3. 简述熵、信息熵的概念；4. 程序实现传统数字图像分割；5. 设计信息熵算法；6. 程序实现信息熵算法；7. 用c或matlab编程；8. 用visio绘制程序流程图；9. 按照学校要求和论文写作规范,完成规范化的设计论文学生应交出的设计文件论文设计说明书一份；主要内容包括中英文摘要、数字图像处理介绍、传统图像分割算法基于信息熵算法实验仿真与结果分析,设计总结。 / 第4页主要参考文献资料：1 吕凤军, 数字图像处理编程入门. 清华
4、大学, 1999.2 王耀南,李树涛,毛建旭,计算机图像处理与识别技术,高等教育,2001.63 耿迅.VC图像处理系列之一图像读写篇.电脑编程技巧与维护,2005,.4 章毓晋.图像分割.:科学,2001.5 杨晖,曲秀杰. 图像分割方法综述.电脑开发与应用,2005,18:21-23.6 严学强,叶秀清,刘济林. 基于量化图像直方图的最大熵阈值处理算法.模式识别与人工智能,1998,11:352-358.7 S K Pal, R A King, A A Hashim. Automatic grey level thresholding through index of fuzziness
5、and entropy. Pattern Recognition Letters, 1983,1 : 141 - 146.8 C A Murthy, S K Pal. Histogram thresholding by minimizing graylevel fuzziness. Information Sciences, 1992, 60 : 107 - 135.9 龚桂芳, 冯成德, 张慧, 朱艳芳. 一种基于自适应最小模糊熵的CT图像分割方法. 生物医学工程学杂志, 2008, .10 罗文村,郭伟斌. 图像阈值分割方法的比较与分析. 现代计算机, 2000,专业班级 自动化0503班
6、 学生 高辉明 要求设计论文工作起止日期09年2月16日09年6月24日指导教师签字日期教研室主任审查签字日期系主任批准签字日期基于信息熵最大的图像分割研究摘要图像分割是根据图像的某些特征或特征集合的相似性准则,对图像像素进行分组聚类,把图像平面划分为一系列有意义的区域,使其后的图像分析及识别等高级处理阶段所要处理的数据量大大减少,同时又保留有关图像结构特征的信息。在信息理论中,熵用于度量信息传输的有效性。本论文主要讨论针对数字图像利用信息熵标准结合阈值迭代法进行图像分割,以提高图像分割的准确性。设计信息熵算法并程序实现,仿真结果表明编写程序有效,分割效果明显。关键词：阈值分割迭代法信息熵Ma
7、ximum entropy-based image segmentation studyAbstractBased on the similarity criterion of the image some characteristics or characteristics set, image segmentation technique divides the image pixels into groups and partition the image into a series of meaningful regions. This technique will greatly r
8、educe the amount of data in the following advanced processing to the image analysis and identification, as will as retain the information about image structure characteristics. In information theory, entropy is used to measure the effectiveness of information transmission. In order to improve the ac
9、curacy of image segmentation ,this thesis makes a research on the image segmentation technique which is the combination of standard information entropy and Iteration threshold.Meanwhile this thesis designs entropy algorithm and gives its program. Simulation results show that program runs well, segme
10、ntation result is effective.K eyw ords：Threshold segmentationIterative MethodInformation entropy目录摘要IAbstractII1.绪论11.1图像11.2图像处理技术21.3发展前景与应用62图像分割92.1定义92.2分割方法简介103熵、信息熵133.1熵133.1.1基本特性133.1.2应用133.2信息熵154.基于最大信息熵算法实现174.1matlab简介174.2基于最大信息熵算法204.2.1算法程序描述204.2.1程序流程图214.2.2算法程序224.2.3仿真及结果分析26
11、结论37致谢38英文资料396.1英文原文396.2中文翻译46参考文献501.绪论1.1图像为了实现对图像信号的处理和传输,首先必须对图像进行正确的描述,即什么是图像。对人们来说,图像并不陌生,但却很难用一句话说清其含义。从广义上说,图像是自然界景物的客观反映,是人类认识世界和人类本身的重要源泉。照片、绘画、影视画面无疑属于图像；照相机、显微镜或望远镜的取景器上的光学成像也是图像。此外,汉字也可以说是图像的一种,因为汉字起源于象形文字,所以可当做一种特殊的绘画；图形可理解为介于文字与绘画之间的一种形式,当然也属于图像的范畴。由此延伸,通过某些传感器变换得到的电信号图,如脑电图、心电图等也可看
12、做是一种图像。图是物体反射或透射光的分布,它是客观存在的,而像是人的视觉系统所接收的图在人脑中所形成的印象或认识。总之,凡是人类视觉上能感受到得信息,都可以称为图像。图像信息不仅包含光通量分布,而且还包含人类视觉的主观感觉。随着计算机技术的迅速发展,人们可以人为地创造出色彩斑斓、千姿百态的各种图像。概括的讲,图像包含以下几个重要内容：视频Video：视频图像又称为动态图像、活动图像或者说运动图像。它是一组图像在时间轴上的有序排列,是二维图像在一维时间域上构成的序列图像。如NTSC制式电视30帧/秒,PAL制式是25帧/秒。图形Graphics：图形是图像的一种抽象,它反映图像的几何特征,例如点
13、、线、面等。图形不直接描述图像中的每一点,而是描述产生这些点的过程和方法,被称为矢量图形。动图Animation：动图属于动态图像的一种。它与视频的区别在于视频的采集来源于自然地真实图像,而动图则是利用计算机产生出来的图像或图形,是合成动态图像。动画包括二维动画、三维动画、真实感三维动画等多种形式。符合Symbol与文字Character：符号可以表示许多信息。符号包括各种描述量、数据、语言等。其中最重要的是数值、文字等有结构的符号组。符号是表示某种含义的,它与使用者的知识有关,是比图形更高层次的抽象。需具备特定的知识方能解释特定的符号和特定的文本如语言。符号是用特定值表示的,如ASCII码、
14、中文国标码等。文本媒体是用得很多的一种符号媒体形式,它由具有上下文关系的字符串组成,与字符的结构有关。图像的表现形式很多,但都有一个共同特点,即图像是二维或三维空间信息。图像在人类接收和传递信息中都起着重要的作用。这是因为图像比起声音、文字信息有其突出的长处,那就是图像的直观性,它能原封不动地将客观事物的原形展现在眼前,供不同目的、不同能力和水平的人们去观察和理解。而声音和文字信息则不反映客观事物的原形,是通过描述来表达事物,即属于描述性的信息。既然是描述,就会受到描述者的许多因素的影响,诸如主观、片面、专业、情绪、状态等都会使描述偏离客观事物。能力除了这些图像本事的特点外,图像信息的重要性还
15、在于人们的视觉系统有着瞬间获取图像、分析图像、识别图像和理解图像的能力,在人们的生活、生产活动中,依赖于图像信息的状况比比皆是。从视觉接收信息的角度看,可认为图像是空间可观景物在眼球视网膜上形成的像。人们站在高处用眼睛巡视前方,立刻能获得大自然丰富多彩的一幅幅图像的快速分析,得到诸如高山、大海、树林等等的识别结果。甚至还会对这些图像进行比较,得出这就是曾经看到过的那张照片的结论。由此可见,视觉系统和大脑具有高超的能力,能区分图像中的物体与背景；能感知颜色、亮度、形状、方向、位置、运动等信息的细微差别;能将有意义的信息综合成一体；有很强的信息存储能力；具有高效地进行平行处理的等等。其实,人们在生活和非自动化生产中,都离不开用视觉获取图像和处理图像。当然,
