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阈值分割法在图像分割中是一种最为简单和有效的方法，然而如何选取合适的阈值实现有效分割，目前还没有统一的方法。结合信息论与图像的空间信息，提出一种新的阈值优化算法。首先建立图像的混合高斯分布（GMM），然后利用强度的类不确定性和相似度函数特性定制出目标函数，优化出局部阈值，从而获得高效的分割效果。实验结果表明，与大津法（OSTU）相比，该算法能够成功分割出模糊的边界，并且能够将图像中的各个组织有效的分割出来。