基于边缘先验的文化图案层次分割算法

寇晓斌 吕兴

（1.新疆师范高等专科学校新疆教育云技术与资源实验室 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830043）

（2.北京邮电大学计算机学院 北京市 100876）

1 前言

面向中华优秀传统文化的研究中，文化图案的寓意解读是其中的重要组成部分，分析图案背后代表的民族文化和历史发展，对推动中华民族文化事业意义重大。随着时代的发展，将服饰、器皿等文化载体上的图案进行数字化保存为图像已成为比必然趋势。图像分割是指将图像中具有相似颜色、纹理等特征的像素聚集到一起，通过区分图像中的前景和背景，提取出感兴趣目标的过程。现有图像分割算法应用于文化图案时会出现边缘线条不连续，区域缺失等问题，如何使用图像分割算法提取边缘线条连续和区域完整的文化图案称为目前急需解决的问题。

2 国内外研究现状

文化图案由于制作工艺和使用材料的复杂性，相较于自然图像边缘粗糙、纹理复杂，进行分割时容易出现边缘线条不连续的现象。目前的图像分割算法包括基于图论的分割算法、基于像素聚类的分割算法和层次分割算法。基于图论的分割算法将图像视作一个图结构，区域作为图顶点，区域之间的相似性作为图的边权重，包括GBIS 算法[1]、Graph Cuts 算法[2]和标准割算法[3]。基于像素聚类的分割算法首先生成一个初始聚类，然后迭代将颜色、纹理、亮度等图像特征相似的像素聚类形成超像素直到收敛，获得分割结果。包括Meanshift 算法[4]、Turbopixels 算法[5]和SLIC 算法[6]。……