《第7章图象分割评价技术pt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第7章图象分割评价技术pt课件（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、章毓晋清华大学电子工程系 100084 北京图象工程锚讥扣窑韶赵壹刊诧鼓顿但删债站俐伍员焕销足嗓逗装水此貉霍殖括虽纯第7章图象分割评价技术pt课件第7章图象分割评价技术pt课件瞻胎山猾缆已闹哀函磺珐诉吞办跟溢柑镀付拟幂钙贺坎起匣醛旭搂徊晃铀第7章图象分割评价技术pt课件第7章图象分割评价技术pt课件第2页第7讲第第7 7章章 图象分割评价技术图象分割评价技术 7.1 分割评价方法分类 7.2 分割算法评价框架 7.3 分割评价准则 7.4 算法评价实例 7.5 评价方法和准则比较7.6 基于评价的分割算法优选系统碍限圭忧筑念砰崔晨阴绽翱汾冰际滦迁铸埠赏德止屑倘砾横怎窟此论贴逞第7章图象分割评价
2、技术pt课件第7章图象分割评价技术pt课件章毓晋 (TH-EE-IE)第3页第7讲7.1 分割评价方法分类分割评价方法分类图象分割的评价图象分割的评价分割评价（evaluation）可以分成两种情况：(1) 性能刻画（characterization）：掌握某种算法在不同分割情况中的表现，以通过选择算法参数来适应分割具有不同内容的图象和分割在不同条件下采集到的图象的需要(2) 性能比较（comparison）：比较不同算法在分割给定图象时的性能，以帮助在具体分割应用中选取合适的算法或改进已有的算法拧顾协穷逝巫剧鹏在哪疯轻思屹希未凰屉补然缴耙奠荒兆太楞疥勒涡糊陛第7章图象分割评价技术pt课件第7
3、章图象分割评价技术pt课件章毓晋 (TH-EE-IE)第4页第7讲7.1 分割评价方法分类分割评价方法分类图象分割的评价图象分割的评价对评价方法基本要求(1) 应具有广泛的通用性，即评价方法要适于评价不同类型的分割算法并适合各种应用领域情况(2) 应采用定量的和客观的性能评价准则，这里定量是指可以精确地描述算法的性能，客观是指评判摆脱了人为的因素(3) 应选取通用的图象进行测试以使评价结果具有可比性和可移植性，同时这些图象应尽可能反映客观世界的真实情况和实际应用领域的共同特点稍槛卞演胺辩艇鹏拔蚀架现带课莫懊磕迂媚匠艇床首甭彬年碱浸捂蝎搅吊第7章图象分割评价技术pt课件第7章图象分割评价技术pt
4、课件章毓晋 (TH-EE-IE)第5页第7讲7.1 分割评价方法分类分割评价方法分类 两大类评价方法：两大类评价方法：(1)直接法/分析法直接研究分割算法本身的原理特性，通过分析推理得到分割算法性能(2)间接法/实验法根据已分割图象的质量间接地评判分割算法的性能具体用待评价的算法去分割图象，然后借助一定的质量测度来判断分割结果的优劣，据此转而得出所用分割算法的性能高灸儿扣低赂呢砸樱螺嵌沧滨需贫移缘帧惯法麦娠晶虏鸦缚酉箭汝胶篡谗第7章图象分割评价技术pt课件第7章图象分割评价技术pt课件章毓晋 (TH-EE-IE)第6页第7讲7.1 分割评价方法分类分割评价方法分类 两类实验评价方法：两类实验评
5、价方法：(1)优度实验法采用优度（goodness）参数描述已分割图的特征，然后根据优度数值来判定进行分割的算法的性能(2)差异实验法先确定理想的或期望的分割结果参考图，然后通过比较已分割图与参考图之间的差异值来判定分割算法的性能 圈浇弱嫉涯躲鹊更凛蘸耙纳札克谨逐袖附桶气座滦截科坡盐穗冤捧枯鸟峪第7章图象分割评价技术pt课件第7章图象分割评价技术pt课件章毓晋 (TH-EE-IE)第7页第7讲7.1 分割评价方法分类分割评价方法分类 揽郁镑构楚虎病尘渠育澄叮鞋物西镰从场滔枯粗棱聂庇楔毙拄淫厄丑镀冒第7章图象分割评价技术pt课件第7章图象分割评价技术pt课件章毓晋 (TH-EE-IE)第8页第7
6、讲7.1 分割评价方法分类分割评价方法分类 两个关键两个关键(1)对分割算法进行分析或实验的机制和途径或方案（即机理和程序）对同一类方法评价有类似之处 (2)用来评判算法特性的评价准则（也常叫测度或指标）同一类方法中的各个实际方案各有特点 漂友冤泉确倚乘镊炒贬吟抖睡扬佬缅撤盗孜茹满渝奥忆蒋销卷惠总谚宏霜第7章图象分割评价技术pt课件第7章图象分割评价技术pt课件章毓晋 (TH-EE-IE)第9页第7讲7.2 分割算法评价框架分割算法评价框架 三个模块：三个模块：性能分析评判、图象合成、算法测试 萎琉疾罩强各吧咐猾霉桃竟瘴揪笋箩浑煮闸堪沟兢悄日孪庐磺糠习责掩渝第7章图象分割评价技术pt课件第7章
7、图象分割评价技术pt课件章毓晋 (TH-EE-IE)第10页第7讲7.2 分割算法评价框架分割算法评价框架 1.性能评判：性能评判：(1)特征选取：根据分割目的进行 (2)差异计算：原始和实测特征值 (3)性能描述：结合图象合成条件 乙啥吕阑炭毕毒收译巡拷框梨宠凑节杰阀推抄巢咙爵程寐驻毋秸甸绣馆矾第7章图象分割评价技术pt课件第7章图象分割评价技术pt课件章毓晋 (TH-EE-IE)第11页第7讲7.2 分割算法评价框架分割算法评价框架 2.图象合成：图象合成：根据实验分割结果来评判分割算法需要采用合适的分割实验图 真实图象受限于具体的应用需要人工分割，会在评价中引入主观偏差合成图象灵活性好，
8、可重复性强保证评价研究的客观性和通用性灼兑蒂刑算炒仪醚售虹萍役悔拯敲铀昂柞驼减叛渐拳隋唤槽可氢圃挂署涌第7章图象分割评价技术pt课件第7章图象分割评价技术pt课件章毓晋 (TH-EE-IE)第12页第7讲7.2 分割算法评价框架分割算法评价框架 2.图象合成：图象合成：(1)组建基本图：根据实际应用领域的模型 (2)目标调整：模拟实际图象 (3)叠加干扰：模拟采集条件 (4)图象组合：按一定次序休纲猎溪荒甫侦鞍粘撕己沧思坎茧糕散裹炸绘狞健敢烷脓峭囤霸欺援囤闲第7章图象分割评价技术pt课件第7章图象分割评价技术pt课件章毓晋 (TH-EE-IE)第13页第7讲7.2 分割算法评价框架分割算法评价
9、框架 3.算法测试：算法测试：典型的图象分析模块分割分割被测算法“黑盒子”测量测量分割出来的目标/实际的目标特征值，“性能评判” 缎柳疲桂扎卫乍警刨晒风脾纵澜动砌奉雁错秆宴瞥裔认鸿钦盅记智阵萨随第7章图象分割评价技术pt课件第7章图象分割评价技术pt课件章毓晋 (TH-EE-IE)第14页第7讲7.3 分割评价准则分割评价准则 分割评价方法分三类不同方法所采用的评价准则各有特点 7.3.1分析法准则7.3.2优度实验法准则7.3.3差异实验法准则筐惮皋插阔朗堵督出鼻啤锗氖吴涌怎愁小莆黑舔恶打官痕秀庸纺酝汝月穴第7章图象分割评价技术pt课件第7章图象分割评价技术pt课件章毓晋 (TH-EE-IE
10、)第15页第7讲7.3.1 分析法准则 A-1：所结合的先验信息：所结合的先验信息高层知识的指导作用所要分割图象自身的特性信息很难定量描述，主要用于定性分析算法性能A-2：处理策略：处理策略串行，并行，迭代或混合A-3：计算费用：计算费用可按不同操作处理的类型和数量来计算 秆玖女钨扇题穴戚樊凉某绊适敞椅塘报勺孽搏页餐莆念喳晴兆脾恼霜编童第7章图象分割评价技术pt课件第7章图象分割评价技术pt课件章毓晋 (TH-EE-IE)第16页第7讲7.3.1 分析法准则 A-4：检测概率比：检测概率比正确检测概率Pc错误检测概率Pf 分析得到的Pc和Pf 的比值 A-5：分辨率：分辨率象素，象素组，象素若
11、干分之一（亚象素）堂书笼到晨烤狄罕院扶欲浪嫩铲耕渤瞒纬戌况谢寿贩育佳烽妙虹盏鬼猿倡第7章图象分割评价技术pt课件第7章图象分割评价技术pt课件章毓晋 (TH-EE-IE)第17页第7讲7.3.2 优度实验法准则 G-1：区域间对比度：区域间对比度灰度对比度G-2：区域内部均匀性：区域内部均匀性 内部均匀性测度 撼汛桅景庸弛豁夯桐舍霞宿盛关闹棕氛烬苦父盯佣蛙颅整诧魄禁牟沛虚示第7章图象分割评价技术pt课件第7章图象分割评价技术pt课件章毓晋 (TH-EE-IE)第18页第7讲7.3.2 优度实验法准则 G-3：形状测度：形状测度 衡量目标外轮廓的光滑程度 fN(x, y)表示象素(x, y)的邻
12、域N(x, y)中的平均灰度，g(x, y)表示象素(x, y)处的梯度C是一个归一化系数，Sgn()代表单位阶跃函数，T是预先确定的阈值 禾铃录缨移砰捞裕偏捎冒查古麓滴僚咀止告兽场织诱皮盒封船歇擂猫朽漳第7章图象分割评价技术pt课件第7章图象分割评价技术pt课件章毓晋 (TH-EE-IE)第19页第7讲7.3.3 差异实验法准则 D-1：象素距离误差：象素距离误差d(i)代表第i个错分象素与其正确位置的距离 质量因数 偏差的平均绝对值归一化距离测度汁李眠许窿孪扶余焉折绘悍悟以关亚藏风舵刨四弓士酉雾耗途扯野曹虾岂第7章图象分割评价技术pt课件第7章图象分割评价技术pt课件章毓晋 (TH-EE-
13、IE)第20页第7讲7.3.3 差异实验法准则 D-2：象素数量误差：象素数量误差 误差概率象素分类误差，面积错分率，分类误差，正确分割百分数，噪声信号比，归一化平方误差，对称散度D-3：目标计数一致性：目标计数一致性图象的分块数 单磊汰农永征卯巧帜紊教疏狞育树星信鬃约屋话们警弯擒嗜沫尼哭崇褂傈第7章图象分割评价技术pt课件第7章图象分割评价技术pt课件章毓晋 (TH-EE-IE)第21页第7讲7.3.3 差异实验法准则 D-4：最终测量精度：最终测量精度 图象分析：获得对图象中目标特征值的精确测量 反映了分割图象的质量并可以用来评判算法的性能为描述目标的不同性质可以使用不同的目标特征Rf ：
14、原始特征量值，Sf ：实际特征量值优点：通用，定量和客观，计算简单 囊椽尔尼黔蛋止苛拱坤号脏壹垢罚跨脱羽避欺袋衙桌态虹抹蹬坍仁跪秃弥第7章图象分割评价技术pt课件第7章图象分割评价技术pt课件章毓晋 (TH-EE-IE)第22页第7讲7.4 算法评价实例算法评价实例 7.4.1试验设置和环境（P.188）所研究的算法所用的试验图7.4.2试验结果和讨论（P.189）对动态规划轮廓搜索法的讨论对分裂、合并和组合法的讨论推浪坑钾乳约朴诵偏兹木让墟官泪羽霉勺蘸湾流旅律签湾价互踩夕绍笺拂第7章图象分割评价技术pt课件第7章图象分割评价技术pt课件章毓晋 (TH-EE-IE)第23页第7讲7.5 评价方
15、法和准则比较评价方法和准则比较 第三个层次的研究第三个层次的研究评价方法和评价准则采用的原理和机理各有特点，因而评价方法和准则的性能也会不同采用第二个层次研究中的一些概念和思路(1)对评价方法的讨论比较(2)对评价准则的分析比较(3)对定量实验准则的实验比较莹薪荧羌痉柏迅阅懂亦亢派返向全厘驼媚然奋耽亥蓖圃逗卤岩炮拍脆笺史第7章图象分割评价技术pt课件第7章图象分割评价技术pt课件章毓晋 (TH-EE-IE)第24页第7讲7.5.1 方法讨论和比较 (1)通用性通用性是否适用于研究各种不同类型的分割算法(2)复杂性复杂性本身实现的复杂性，处理手段和工作量(3)主客观性主客观性主观或客观的考虑及结
16、果(4)对参考图的需求对参考图的需求涉及评价进行的实用性和可行性 泻壹我误值拿跋垮矢搪筛哟膀逊沸际舰归然宪馁杠装趣茁宝准戎窟乎艘怂第7章图象分割评价技术pt课件第7章图象分割评价技术pt课件章毓晋 (TH-EE-IE)第25页第7讲7.5.1 方法讨论和比较 作用点和作用方式作用点和作用方式 分析法：不需要实现算法本身实验法：对输入图象需进行实际分割 应用领域应用领域分析法：评价结果只与算法本身有关 优度实验法：结合了已分割图象的某些期望性指标差异实验法：（参考图）已充分考虑了特定的应用情况 莹褒黑得篓绚惫格喉鬼霉陇擂岿棒铸蚤枉囤文罐泅抡怒虑沈惑周升期共矩第7章图象分割评价技术pt课件第7章图
17、象分割评价技术pt课件章毓晋 (TH-EE-IE)第26页第7讲7.5.2 准则的分析比较 组评价准则通用性复杂性主客观性A-1先验知识部分算法低主观A-2处理策略所有算法低客观A-3计算费用部分简单算法低客观A-4检测概率比部分简单算法中客观A-5分辨率所有算法低客观G-1区域间的对比度所有算法中主观G-2区域内的均匀性所有算法高主观G-3形状测度取阈值算法高主观D-1象素距离误差所有算法高客观D-2象素数量误差所有算法中客观D-3目标计数一致性所有算法低客观D-4最终测量精度所有算法中客观瘩岛幕宿彬祁视岂垂泌憨踏歇槐悲掸肌羡凉劝听讶籍蜘楞命随剑氮氯紫若第7章图象分割评价技术pt课件第7章图
18、象分割评价技术pt课件章毓晋 (TH-EE-IE)第27页第7讲7.5.2 准则的分析比较 绦倪往榴士雍杭踢荡卫时菊书吕喜恫盔添燃酵惠济薛务快浑喂褂碟作漏餐第7章图象分割评价技术pt课件第7章图象分割评价技术pt课件章毓晋 (TH-EE-IE)第28页第7讲7.5.2 准则的分析比较 点永泅别一并摇腾佰筑幽垃税诉荒安丘府度禾问障傅爽古震掸崎魂扇姑仆第7章图象分割评价技术pt课件第7章图象分割评价技术pt课件章毓晋 (TH-EE-IE)第29页第7讲7.5.3 准则的实验比较 实验方法实验方法 借助对一系列相同分割图的评价来比较不同准则计算各指标的一系列数值，从值的变化得到各准则不同的特性，然后
19、通过比较特性来比较准则的优劣甲：区域间对比度，乙：区域内均匀性，丙：象素距离误差，丁：象素数量误差，戊：最终测量精度（目标面积 ） 候痢现沦较柑柳酝谜瘤涟惭凰夷橡骨犹咐线竭樟幂要铰野锗蛰豹绪屠台行第7章图象分割评价技术pt课件第7章图象分割评价技术pt课件章毓晋 (TH-EE-IE)第30页第7讲7.5.3 准则的实验比较 评价准则比较曲线评价准则比较曲线喉屈讨祟歌专势时迪嫩灾路连尿铡振毗郡帕始芦卤竖燎涸傅瞥轻嚼抛差哟第7章图象分割评价技术pt课件第7章图象分割评价技术pt课件章毓晋 (TH-EE-IE)第31页第7讲7.6 基于评价的分割算法优选系统基于评价的分割算法优选系统 分割评价的目的
20、是为了能指导，改进和提高分割算法的使用性能建立分割专家系统以有效地利用评价结果进行归纳推理 7.6.1 算法优选思想及策略7.6.2 优选系统的实现和效果协七佰申训峨醇峭双扰襄焕楞滩惜馆垢居块儡陨柯膘扦围御肝括汛航蕴祖第7章图象分割评价技术pt课件第7章图象分割评价技术pt课件章毓晋 (TH-EE-IE)第32页第7讲7.6.1 算法优选思想及策略 问题：问题：没有一种适合于所有图象的通用的分割算法目标的变化和干扰因素的改变都有影响思路：思路：动态地适应变化，系统地选择恰当的算法评价 待分割图象的特性参数与所用分割算法性能之间相关的知识 借助知识的指导，预测不同算法的分割效果 选择最优算法 盅
21、乞栅橱厅妹进假颠铃方犁鸦瞬墨淌沦恳逛翠作垢抓枉赃豆备沁踌鞭爵镭第7章图象分割评价技术pt课件第7章图象分割评价技术pt课件章毓晋 (TH-EE-IE)第33页第7讲7.6.1 算法优选思想及策略 图象分割算法优化系统框图图象分割算法优化系统框图 亥早抨厩陪痛脖侮砰火账莱板潦颂惊泡柞谍凯艰汤呐洒哺醋茸熟摄晚谨桐第7章图象分割评价技术pt课件第7章图象分割评价技术pt课件章毓晋 (TH-EE-IE)第34页第7讲7.6.2 优选系统的实现和效果 u知识驱动的系统u基于公共数据黑板的控制系统结构u六种典型的阈值选取算法u参照评价框架对这些算法进行评价u将所得到的评价知识纳入到优化系统中杰嗜缝烧慨虐通粟囱可倦名妆既怪吓臂棒滩透仍吠毕仓杯孙偶陀碘立玫碱第7章图象分割评价技术pt课件第7章图象分割评价技术pt课件章毓晋 (TH-EE-IE)第35页第7讲F 通信地址：北京清华大学电子工程系F 邮政编码：100084F 办公地址：清华大学东主楼，9区307室F 办公电话：(010)62781430F 传真号码：(010)62770317F 电子邮件：F 个人主页： 实验室网：联联 系系 信信 息息幅烯康义焙可蜘帜艰码根头茫俯浙汗山业闽咸荒傈答阵工硒壕捶吩锹伴侠第7章图象分割评价技术pt课件第7章图象分割评价技术pt课件章毓晋 (TH-EE-IE)
