基于支持向量机的图像分割程序实现.docx

本科毕业设计（论文）学院(部)数学科学院题目基于支持向量机的图像分割程序实现年级14专业信息与计算科学班级学号1407405033姓名何增之指导老师陈旻昕职称副教授论文提交日期2018.5.9基于支持向量机的图像分割程序实现目录摘要3Abstract4第一章背景资料51.1研究的动机和目的51.2研究的背景和现状51.2.1支持向量机51.2.2支持向量机的应用61.3研究内容61）MATLAB编程实现基于SVM的真彩色图像切割62）MATLABGUI制作交互界面6第二章系统理论72.1支持向量机72.1.1定义72.1.2线性支持向量机72.1.3非线性分类92.1.4计算支持向量机分类器92.1.5经验风险最小化122.1.6分类模型的VC维与可学习性132.2libsvm工具箱142.3图像分割的定义142.3MATLAB用户图形界面（GUI）152.3.1人机交互界面152.3.2MATLABGUI152.3.3MATLABGUIDE152.3.4函数句柄152.3.4回调函数16第三章需求分析173.1需求分析的任务173.2程序功能分析171)用户读入jpg或rgb格式的图像172)用户使用鼠标操作在读入的图像上选取前景和背景样本点确定训练集173)建立支持向量机进行图像分割174)友好的用户界面173.4程序功能模块设计171）读图模块172）选取样本模块173）建立支持向量机进行图像分割模块174）用户界面模块173.5程序功能调用图183.6程序功能设计说明18第四章详细设计与软件展示及课题展望194.1详细设计与软件展示194.1.1读图模块194.1.2选取样本模块204.1.3建立支持向量机并进行图像分割模块234.1.4用户界面模块264.2设计缺陷与课题展望：31第五章总结32参考文献33致谢34附录351.1程序功能351.2开发测试环境351.3运行环境351.4使用说明35摘要本论文主要介绍了应用MATLAB编程，开发简易的图像分割软件，实行基于支持向量机实行真彩色图像的分割。其中图像分割模块使用MATLAB的LIBSVM包实现主要算法，与用户交互的界面使用MATLABGUI达到自由输入图像进行切割的目的。其中用支持向量机作图像分割是我这个项目主要的工作，大致流程是读入图像，训练选取样本点确定训练集，建立支持向量机进行图像切割。此外，我用MATLAB的GUI功能制作了一个用户交互界面，这样使得上面的代码可以更加方便的达到效果。关键字：图像分割；支持向量机；LIBSVM包；MATLABGUIAbstractThisdissertationmainlypresentsasimplemethodfordevelopinganimage-segmentationapplicationbasedonSVMbyMATLABprogramme.Inthispaper,theprominentalgorithmisachievedbytheapplicationofLIBSVMpackageintheimagesegmentationpart.AndtheUserInterfaceisaccomplishedwithMATLABGUIforthegoalofcuttingrandomlyinputtedimages.MymainworkinthisprojectisusingSVM(SupportVectorMachine)tosegmentanimage,generalprocessofwhichistoinputapieceoftruecolorimage,thentrainthesamplepointsselectedfromit,finallybuildaSVMtodoimagesegmentation.Also,ImakeauserinterfaceusingtheGUIfunctionofMATLAB,inthiswayit’smoreconvenientformetoachievetheoutcomeoftheabovecode.Keywords:Imagesegmentation;SupportVectorMachine;LIBSVMpackage;MATLABGUI.第一章背景资料1.1研究的动机和目的视觉作为人们认识、了解、体会大自然和社会的基本且重要的途径之一，图像又是视觉的物理基础。自近现代以来，随着第二次工业革命，电视机、相机发明以来，数字图像就开始进入人类的生活，随着第三次科技革命，显示屏、摄像头、计算机的问世与应用普及，数字图像成为了经济、产业、生活等诸多领域的感知手段。当今大数据、人工智能等领域的持续火爆又推动对它的研究和应用。因此，数字图像处理成为了一项重要的科学技术，在科研