检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机工程与应用 2004年第4期40卷 4-6,82页

作者：李天庆张毅刘志胡东成清华大学自动化系北京100084

主动轮廓线模型(Snakes)具有能够结合先验知识和图像特征的理论价值,但由于能量局部极值问题的困扰,而鲜已用于实际问题。前人通过改进优化算法来提高其分割效果。文章则尝试从Snakes的外部力入手,引入时空图的光流特征,通过改造能量函... 详细信息

主动轮廓线模型(Snakes)具有能够结合先验知识和图像特征的理论价值,但由于能量局部极值问题的困扰,而鲜已用于实际问题。前人通过改进优化算法来提高其分割效果。文章则尝试从Snakes的外部力入手,引入时空图的光流特征,通过改造能量函数提高分割效果。实验对比验证在复杂背景下,基于时空图的轮廓线模型依然可以有效跟踪运动物体,此时普通Snakes模型必须做大量手动调整。而它同时也解决了帧差等视频分割方法难于识别、提取目标轮廓的问题。时空图轮廓线模型抓住了运动目标的图像特征,在简单的优化算法下依然可以得到较好的分割效果,可以用实时系统。

关键词：主动轮廓线模型时空图图像分割

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基于变分模型与偏微分方程的图像分割研究

基于变分模型与偏微分方程的图像分割研究

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作者：龚建良长安大学

学位级别：硕士

图像分割是低层的图像处理技术,其处理结果的好坏直接影响到图像的分析和理解,因此图像分割受到研究人员的广泛重视。经过几十年的发展,图像分割方法已经有几千种,但没有一个通用的分割方法。近年来,迅速发展起来的一种分割方法,是基于... 详细信息

图像分割是低层的图像处理技术,其处理结果的好坏直接影响到图像的分析和理解,因此图像分割受到研究人员的广泛重视。经过几十年的发展,图像分割方法已经有几千种,但没有一个通用的分割方法。近年来,迅速发展起来的一种分割方法,是基于变分的图像分割方法,它的基本思想是,将图像的分割转化为对偏微分方程的处理,这样可以利用较为完善的偏微分方程理论,因此,这类方法受到研究人员的高度重视。本文主要针对偏微分方程在变分图像分割方法的应用,从以下几个方面展开： 1.曲线理论。由于活动轮廓线模型是以曲线为载体,因而专门研究了在活动轮廓线模型中曲线的表达方式及优缺点,同时对曲线表达方式的处理技巧也做了特别说明。 2.研究了参数式活动轮廓线模型,同时,对参数式活动轮廓线模型的发展做了综述。特别地,从力场的角度,对多种模型做了优缺点的分析。最后,站在Xu的思想上,提出了IGVF模型,改进了在窄带凹区域处轮廓线的收敛性。 3.研究了变分模型的最新成果,尝试对变分模型的曲线运动机理用统一的方法进行了分析与解释。

关键词：偏微分方程变分方法主动轮廓线模型水平集图像分割

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应用主动轮廓模型的视频船舶监控系统运动目标跟踪

应用主动轮廓模型的视频船舶监控系统运动目标跟踪

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作者：金婷婷（Khin Thuzar Myint）上海海事大学

学位级别：硕士

运动目标检测与跟踪技术一直是图像处理和计算机视觉领域的重要研究课题。近年来,随着多媒体技术的迅猛发展及计算机性能的不断提高,各种视频图像的应用越来越广泛。视频图像序列中运动目标的检测与跟踪技术也日益受到人们的青睐,得到... 详细信息

运动目标检测与跟踪技术一直是图像处理和计算机视觉领域的重要研究课题。近年来,随着多媒体技术的迅猛发展及计算机性能的不断提高,各种视频图像的应用越来越广泛。视频图像序列中运动目标的检测与跟踪技术也日益受到人们的青睐,得到了广泛的应用。例如,在人工智能系统中,要对运动目标进行跟踪识别;在智能交通系统中,要求对运动中的车辆进行监控等。本文研究了水道安全智能视频监控系统中的运动船只检测与跟踪方法。常用的运动目标跟踪方法大致可以分为两类:(1)基于运动目标区域特征的跟踪方法,(2)基于目标轮廓特征的跟踪方法。基于主动轮廓线模型的跟踪方法属于第(2)类,即它是基于目标轮廓特征的跟踪方法。这个方法能减少计算复杂性。主动轮廓线模型又称为Snake模型,是一条可变形的闭合连续曲线及其能量函数的总称。曲线的形状和位置由内部力和外部力控制。内部力使得曲线的形状趋于光滑,外部力引导主动轮廓线向图像的特征移动。主动轮廓线模型由Kass等人于1987年首次提出之后,许多研究者对该模型进行了改进,并将其应用于计算机视觉研究的许多领域中,如静态图像的边缘检测、图像分割以及图像序列中运动目标的跟踪等。但是,主动轮廓线的初始位置大都是由人工手工选取的,这样使得主动轮廓线模型在运动目标跟踪中的应用受到很大的限制。目前本课题研究的是固定水道内基于视频图像序列的运动目标跟踪技术,基于视频图像的水上运动目标跟踪需要综合考虑波动、水面反光等因素的影响。本文将主动轮廓线模型与目标的运动信息相结合进行运动目标的跟踪,提出了一种基于目标二值图像的初始轮廓线自动选取方法,增强了主动轮廓线模型在运动目标跟踪中的实用性,并将基于主动轮廓线模型的跟踪方法用于单个、多个运动目标的跟踪。论文内容主要按照以下各章进行展开: 首先在引言中阐述了面向交通应用的数字视频序列运动目标检测与跟踪的研究意义及本文的选题背景;总结运动目标检测、提取及跟踪领域的研究现状,并指出所存在的问题。在第二章主要介绍了主动轮廓线模型在计算机视觉与图像处理中的应用、改进的主动轮廓线模、主动轮廓线的能量函数的定义等。然后利用贪心算法求能量函数的最小化。在第三章中提出了一种视频序列运动目标检测与跟踪方法,研究了摄像机静止情况下的运动目标跟踪技术,使用背景消去法进行运动目标的检测。首先使用若干帧没有运动目标的图像对各个像素点建立混合高斯背景模型,然后使用建立的背景模型进行运动目标的检测。使用检测到的目标在进入监控区的若干帧中的位移量来对目标的运动速度作出估计。基于检测到的目标的二值图像,提出了一种初始轮廓线的自动选取算法,得到目标的轮廓线后,轮廓线上的点以Freeman链码的形式存储到图像数组中。得到了运动目标的初始主动轮廓线和运动速度的估计之后,就可以进行运动目标的跟踪。在第四章中分析了本文所提出方法的试验结果,通过结果比较和分析阐述本文方法的优势与局限性。最后,对本课题所研究的视频序列运动目标跟踪方法作结论与展望。

关键词：主动轮廓线模型运动检测运动目标跟踪贪心算法能量函数

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基于物理的可变形模型在医学图像分割中的应用

基于物理的可变形模型在医学图像分割中的应用

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作者：王超浙江大学

学位级别：硕士

医学图像分割,作为图像学检查的第一步,具有重要的临床意义。它是正常组织和病变组织的三维重建,定量分析等后继操作的关键,是结构分析、运动分析、三维可视化、图像引导手术、肿瘤放射治疗、治疗评估的基础,也是临床医学应用的瓶颈。... 详细信息

医学图像分割,作为图像学检查的第一步,具有重要的临床意义。它是正常组织和病变组织的三维重建,定量分析等后继操作的关键,是结构分析、运动分析、三维可视化、图像引导手术、肿瘤放射治疗、治疗评估的基础,也是临床医学应用的瓶颈。分割的准确性对医生判断疾病的真实情况并做出正确诊断计划至关重要。近年来,可变形模型,尤其是其中的Snakes模型,在医学图像分割、配准、运动分析等各方面得到了广泛的应用。然而这些方法仅从数学的角度建立模型,以图像为外部数据进行驱动,忽视了医学成像物体本身的物理特性这个重要信息。建立基于物理的可变形模型,考虑弹性体材料的弹性模量和泊松比等基本特性,对于医学图像分割具有及其重要的意义。在数值方法上,本文分别使用了有限元和无网格方法。有限元方法的基本思想是将一个连续的求解区域离散为一组有限个单元并按一定方式相互联结在一起的集合体,在单元内假设一个近似函数来分片地表示求解域上待求的函数场。无网格方法用一组离散无序的点来表示求解域,而无需预先知道这些点之间的联结关系。通过寻找领域内的点来近似未知点的场函数值。无网格方法由于其摆脱了单元之间的束缚,强调整体求解的误差最小,因而具有比有限元方法更高的分割精度。且当待分割物体发生较大形变时,无需重新进行单元剖分。实验证明,有限差分,有限元,无网格分别具有递增的分割精度。

关键词：可变形模型基于物理的可变形模型主动轮廓线模型有限元无网格

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基于多时相多光谱遥感影像的珊瑚礁面积估算方法研究——以西沙群岛羚羊礁为例

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海洋学报 2022年第8期44卷 151-168页

作者：熊媛黄荣永余克服广西大学海洋学院广西南宁530004 广西南海珊瑚礁研究重点实验室广西南宁530004 广西大学珊瑚礁研究中心广西南宁430004 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 广东珠海519080

准确计算珊瑚礁的面积是评估其资源、环境效应的基础,但我国迄今对南海珊瑚礁的面积估算仍缺乏共识,缺少可靠的估算方法是导致这一现象的重要原因。针对这一问题,本文以西沙群岛羚羊礁为例,提出了一种利用多时相多光谱遥感影像低成本半... 详细信息

准确计算珊瑚礁的面积是评估其资源、环境效应的基础,但我国迄今对南海珊瑚礁的面积估算仍缺乏共识,缺少可靠的估算方法是导致这一现象的重要原因。针对这一问题,本文以西沙群岛羚羊礁为例,提出了一种利用多时相多光谱遥感影像低成本半自动化估算珊瑚礁面积的方法。首先快速目视确定地貌带分界线的粗略位置,然后利用基于梯度向量场的主动轮廓线模型(Gradient Vector Flow-Snake,GVF-Snake)实现这些分界线位置的自动精化,最后将不同时相的瞬时分界线转换为面要素进行多时相的融合,从而得到珊瑚礁的面积。基于53景Sentinel-2多光谱成像仪(MSI)影像的实验表明,羚羊礁的总面积为17.22 km^(2)(Landsat 8陆地成像仪(OLI)用于方法稳定性的验证,得到的羚羊礁面积为17.29 km^(2)),其中礁前斜坡、礁坪−潟湖坡、潟湖的面积分别为1.76 km^(2)、10.29 km^(2)、5.17 km^(2)。该数值与实测数据具有较好的一致性。具体地,该方法获得的地貌带分界点与实测水深所指示分界点的位置偏差能控制在0.2~4.9 m的范围内(不超过0.5个像素),珊瑚礁最外轮廓线与30 m等深线的位置偏差亦在1个像素大小内(5.7~9.5 m),而估算面积与高分辨率WorldView-2影像解译得到的面积差异为0.02%。同时,该方法获得的珊瑚礁边界线的完整度、正确度、提取质量精度能够由单时相平均的60%、64%和54%分别提高至84%、83%和72%。此外,该方法能够减小基于不同遥感数据源的珊瑚礁面积估算结果的差异,即6景以上的多时相Sentinel-2 MSI和Landsat 8 OLI影像提取的珊瑚礁面积标准差分别不超过0.01 km^(2)和0.05 km^(2),仅相当于珊瑚礁总面积的0.2%和0.5%。总而言之,该方法能够用低成本的10 m分辨率Sentinel-2 MSI和30 m分辨率Landsat 8 OLI影像获得接近1.8 m分辨率WorldView-2影像的面积估算精度,且具有良好的稳定性和可靠性。

关键词：珊瑚礁遥感影像面积估算 Sentinel-2 主动轮廓线模型多时相影像

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小波多尺度动态方向梯度矢量流与心脏核磁共振图像分割

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中国生物医学工程学报 2009年第2期28卷 183-187,198页

作者：张宁冯前进秦安陈武凡南方医科大学生物医学工程学院广州510515

主动轮廓线模型已在心脏MRI图像左心室内膜分割中得到了广泛的应用,但是如果轮廓线的初始位置不合理,受到左心室内部组织灰度和心脏周围组织灰度的影响,将难以得到准确而稳定的分割结果。将小波多尺度边缘检测算法应用于主动轮廓线模型... 详细信息

主动轮廓线模型已在心脏MRI图像左心室内膜分割中得到了广泛的应用,但是如果轮廓线的初始位置不合理,受到左心室内部组织灰度和心脏周围组织灰度的影响,将难以得到准确而稳定的分割结果。将小波多尺度边缘检测算法应用于主动轮廓线模型,并结合动态方向梯度矢量流(DDGVF)概念,首先在高尺度图像上进行处理,将得到的结果作为低尺度图像上的初始轮廓线继续进行处理。通过这种方法,解决了初始轮廓线必须离真实轮廓很近的问题,有效扩大了主动轮廓模型的捕获范围。

关键词：心脏MRI图像左心室主动轮廓线模型小波多尺度边缘检测动态方向梯度矢量流

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一种动态场景多运动目标的综合检测方法

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控制与决策 2006年第3期21卷 331-335,342页

作者：曾鹏鑫陈鹏杨晨辉李山青徐心和东北大学教育部暨辽宁省流程工业综合自动化重点实验室沈阳110004 东软飞利浦医疗设备系统有限责任公司沈阳110179 宝钢技术中心上海201900

提出一种动态场景下多运动目标检测的方法.该方法融合基于帧间图像差值的运动分割技术以及区域生长法来获得各运动目标的初始轮廓,再利用主动轮廓线模型进行优化,从而得到各运动目标的最优轮廓.该方法具有以下明显特点:允许背景任意复杂... 详细信息

提出一种动态场景下多运动目标检测的方法.该方法融合基于帧间图像差值的运动分割技术以及区域生长法来获得各运动目标的初始轮廓,再利用主动轮廓线模型进行优化,从而得到各运动目标的最优轮廓.该方法具有以下明显特点:允许背景任意复杂;在无补偿情况下仍能得到良好结果;目标大小不影响算法的鲁棒性.实验证明了该方法的有效性、实用性和鲁棒性.

关键词：自动目标检测运动分割区域生长主动轮廓线模型

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基于推广的长程外力场的库仑Snake算法应用于MR心室图像的分割

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复旦学报（自然科学版） 2004年第1期43卷 21-26页

作者：王蓓张立明复旦大学电子工程系图像与智能实验室上海200433

提出了一种Snake算法的新的外部能量模型,用基于库仑定律的图像库仑场代替传统Snake中的外力场,并对该外部能量场进行了推广,根据图像的边缘特征自动设定参数,使其外力具有真正的长程性.实验结果表明,该方法提高了分割精度,减少了外部... 详细信息

提出了一种Snake算法的新的外部能量模型,用基于库仑定律的图像库仑场代替传统Snake中的外力场,并对该外部能量场进行了推广,根据图像的边缘特征自动设定参数,使其外力具有真正的长程性.实验结果表明,该方法提高了分割精度,减少了外部能量场中存在的局部最小,从而大大减少了对初始轮廓的限制,同时减少了人工干预.

关键词：图像处理主动轮廓线模型库仑定律边缘提取图像分割

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基于Snake模型的图像边缘提取方法

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科学之友 2007年第11B期 134-136页

作者：王衡陈少强北京航空航天大学北京100083

描述了几个Snake算法,通过Snake算法与DP算法的有效结合来获取图像的特征边缘点,实验结果表明,基于Snake模型的图像分割方法,可以从图像中提取连续、封闭的边缘曲线,能够较好的将目标从图像中提取出来。

关键词：主动轮廓线模型初始轮廓图像分割算法

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基于改进Snake模型的图像分割方法

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计算机仿真 2006年第7期23卷 180-182页

作者：曾理侯立华重庆大学ICT中心数理学院重庆400044

Snake(主动轮廓线)模型即能量最小化运动曲线模型,最初由Kass在1987年提出,具有良好的获取特定区域内目标边缘的能力,是一种极为有效的图像分割方法。针对传统Snake模型对初始轮廓的依赖性问题,利用围绕目标形心的圆环间平均灰度差异来... 详细信息

Snake(主动轮廓线)模型即能量最小化运动曲线模型,最初由Kass在1987年提出,具有良好的获取特定区域内目标边缘的能力,是一种极为有效的图像分割方法。针对传统Snake模型对初始轮廓的依赖性问题,利用围绕目标形心的圆环间平均灰度差异来确定初始轮廓点,对噪声的干扰有一定的抑制作用,并减少了人工选取的工作量。通过离散Snake算法与分段DP算法的有效结合来获取图像的特征边缘点,以提高Snake算法的收敛速度。最后利用单调性原则对边缘点进行分区,在各个单调区间内采用曲线拟合的方法来获得连续的图像边缘。实验结果表明,基于改进Snake模型的图像分割方法可以从图像中提取连续、封闭的边缘曲线,能够较好的将目标从图像中提取出来。

关键词：主动轮廓线模型初始轮廓曲线拟合图像分割算法

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