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针对高斯混合模型不能有效处理复杂噪声图像分割问题,提出了基于领域关系广义混合模型。在高斯混合模型基础上引入形状参数r提高混合模型对不同噪声适应能力,另外该方法结合图像中像素点邻域关系,融入像素点间的互动信息。与混合模型通常采用EM算法估计参数不同,该模型参数估计采用梯度方法,通过最小化负似然对数优化参数。实验结果表明,广义混合模型在处理高斯噪声,重尾噪声,混合噪声以及脉冲噪声图像分割问题都取得了很好的效果。