Здравствуйте __Alexey, Вы писали:

A>Что-то непонятно. А как можно выделить сегменты?
A>К примеру, если изображение состоит из совокупности пикселей, и каждый пиксель имеет некоторый вектор яркости RGB, то для выделения сегментов я должен использовать именно этот признак – т.е. разбить изображение на некие кластеры по яркости, и, тем самым получить сегменты. Так что ли?

Да, эти кластеры с большой долей вероятности представляют собой какие-то сегменты-объекты снимаемой сцены. Неплохие методы сегментации можно найти здесь, мы разработали нечто подобное, Может быть, слегка более сложное вычислительно, но зато более продвинутое по качеству.
url=http://vision.ece.ucsb.edu/segmentation/index.html
(Обращаю ваше внимание на алгоритм JSEG)

Или ещё простенький алгоритм:
url=http://ciips.ee.uwa.edu.au/Papers/Conference_Papers//1998/03/cp98-03.ps.gz
здесь главный недостаток — плывёт точность границ (вернее её соовсем нет :) ), зато процесс совмещён с классификацией.

Что делать с такими сегментами дальше? Ну можно попробовать, как я уже говорил подать их нейросеть — так как это группы пикселей, то они несут больше информации, чем каждый порознь, более того, снижается размерность задачи (для неёросети).
А можно юзать какой-нить другой алгоритм, заслуживает внимания, например, работа Брюса Максвелла:
url=http://www.ri.cmu.edu/people/maxwell_bruce.html#publications


A>Таким образом, теоретически, мы можем проводить бинаризацию растра.

Это ж, насколько я понимаю, выделение только одного типа объектов! Это и есть цель?

A> На практике хорошо работают только алгоритмы цветопреобразования, размытия, увеличения резкости, а вот бинаризация работает плохо.
A>Поэтому приходится использовать ручной режим – волшебная палочка -> выделить подобные текущей области.
A>Вы делаете также?

нет, мы делаем не так.
Мы стремимся к полной автоматичности процесса.
Я уже писал, что мы сначала сегментируем, потом считаем характеристики по сегментам, потом подаём всё это на нейросеть.

А что, собственно говоря вы хотите? А то можь действительно вам можно объекты по пороговой отсечке выделять?
http://www-2.cs.cmu.edu/~jbruce/cmvision/download/cmvision-1.2.0.zip

Успехов!