图像分割算法——Normalized Cuts(Ncuts) 算法的简单理解
最近在做毕业设计,看文献综述时查了一些资料,打算在CSDN上对现有的图像分割方法做一些简单的笔记:
首先需要介绍的是,该算法是一种基于图论的算法:将图像整幅图像映射为一幅带权值的无向图G=(V, E),V为点集,E为边集。图像中的像素点视为图中的顶点,像素点之间相邻关系表示为图中的边,像素点间的相似性或差异性为边的权值。基于图论的算法主要思想是:将图像分割问题,转化为图论中图的划分问题,从而求解。
下面具体说一说Normalized Cuts算法(Ncuts)。该算法的创作者Wu等人根据图论当中的最小割(min-cut)的定义,将图像分割问题转化为求解对应图的最小割问题。
那么,什么是最小割问题?首先明确什么是割:对于一张无向带权图G = (V, E, w),若存在边集C,将点集V分为点集S和点集T,满足S∪T = V,S∩T = ∅,C中任何一条边的两个端点分别属于S和T中,那么称C = (S, T)是图G的一个割(也称作割集)。最小割指的就是边权值之和最小的割集,最小割问题就是要求解最小割。
在图像分割问题中,定义最小割问题的目标函数可以这样表示:
图1
其中
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