图像分割是计算机视觉中的核心任务,旨在将图像中每个像素分类为特定对象或区域。以下是关键知识点梳理:

一、基础概念

图像分割可分为:

  • 语义分割(Semantic Segmentation):识别图像中所有对象,如将道路、行人等分类
  • 实例分割(Instance Segmentation):区分不同实例,如识别多只猫
  • 边缘检测(Edge Detection):提取物体轮廓,常用于传统方法

💡 提示:分割精度取决于数据标注质量和算法选择,建议使用COCO或Cityscapes数据集进行训练

二、常用技术

传统方法

  • 阈值分割:基于像素灰度值划分
  • 边缘检测:Canny算法、Sobel算子
  • 区域生长:通过种子点扩展区域

深度学习方法

  • U-Net:经典的编码-解码结构,广泛用于医学图像
  • Mask R-CNN:在目标检测基础上实现像素级分割
  • DeepLab:结合空洞卷积和注意力机制的前沿方案
语义分割

三、实践应用

  1. 医学影像分析:器官边界识别(如心脏分割)
  2. 自动驾驶:道路标志检测(如交通灯分割)
  3. 遥感图像:地物分类(如森林/水域分割)

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四、工具推荐

工具 特点 示例
OpenCV 传统方法首选 阈值分割、Canny边缘检测
PyTorch 深度学习框架 U-Net实现
TensorFlow 工业级应用 Mask R-CNN部署
实例分割