检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机应用研究 2014年第10期31卷 3181-3183,3195页

作者：杨东亮邓廷权戴家树哈尔滨工程大学计算机科学与技术学院哈尔滨150001 哈尔滨工程大学理学院哈尔滨150001

由于活动轮廓模型能量函数是非凸的,图像分割的结果易于陷入局部最优。为了克服该问题,提出一种基于凸活动轮廓模型的交互式彩色图像分割方法。该方法的新能量函数不仅充分利用边缘信息和颜色信息,还包含一种新定义的空间位置信息。通... 详细信息

由于活动轮廓模型能量函数是非凸的,图像分割的结果易于陷入局部最优。为了克服该问题,提出一种基于凸活动轮廓模型的交互式彩色图像分割方法。该方法的新能量函数不仅充分利用边缘信息和颜色信息,还包含一种新定义的空间位置信息。通过模糊连接度构造空间位置信息,将其自适应地融合到活动轮廓模型中。在数值优化过程中,采用分裂Bregman方法获得新模型的全局最优解。针对多幅彩色自然图像作对比实验,结果表明新方法能够准确、快速地得到理想的分割结果。

关键词：交互式图像分割活动轮廓模型模糊连接度彩色图像分割

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基于活动轮廓模型的图像分割

基于活动轮廓模型的图像分割

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作者：朱国普哈尔滨工业大学

学位级别：博士

图像分割是对图像进行区域划分的处理过程,通常作为一种基础性操作为更高层的图像处理与计算机视觉操作提供准备性工作。近年来,基于活动轮廓模型的图像分割算法凭借其多样的形式、灵活的结构以及优越的性能受到了国内外学者的广泛关注... 详细信息

图像分割是对图像进行区域划分的处理过程,通常作为一种基础性操作为更高层的图像处理与计算机视觉操作提供准备性工作。近年来,基于活动轮廓模型的图像分割算法凭借其多样的形式、灵活的结构以及优越的性能受到了国内外学者的广泛关注,本文针对这一类图像分割算法进行了较为深入的研究。根据活动轮廓模型轮廓线的表示形式的不同,本文将研究内容分为以下三个部分: 首先,研究了基于参数活动轮廓模型的图像分割算法。参数活动轮廓模型采用点集或B-样条曲线来表示模型的轮廓线,具有运算效率高的特点。本文介绍了最为经典的参数活动轮廓模型——Snake模型,及其改进模型——气球Snake模型和GVF Snake模型。通过结合气球Snake模型和GVF Snake模型的优点,提出了GVF-Balloon Snake模型,实验表明该新模型在图像分割中既保持了GVF Snake模型的双向运动的特点,同时,在提取形状比较复杂的目标边界时又具有气球Snake模型优异的性能。其次,研究了基于传统水平集活动轮廓模型的图像分割算法。传统水平集活动轮廓模型采用传统水平集函数的零水平集来表示模型的轮廓线,其中传统水平集函数被设置为关于其零水平集的符号距离函数。传统水平集活动轮廓模型具有自动处理轮廓线拓扑变化的优点。本文介绍了三种经典的传统水平集活动轮廓模型,即几何活动轮廓模型、测地活动轮廓模型和Chan-Vese模型。在此基础上,分别提出了有向测地活动轮廓模型和双重Chan-Vese模型,实验表明这两个改进模型均在一定程度上提高了原始的经典模型在图像分割中的性能。并且,本文还将基于形状的Chan-Vese模型成功地应用于圆形目标的分割,即圆检测。最后,研究了基于二值水平集活动轮廓模型的图像分割算法。二值水平集活动轮廓模型采用二值水平集函数的分界线来表示模型的轮廓线,其中二值水平集函数被设置为仅取1和-1的二值函数。二值水平集活动轮廓模型既可以自动地处理轮廓线的拓扑变化,又具有较高的运算效率。本文介绍了Tai等人提出的基于区域的二值水平集活动轮廓模型。针对Tai等人所提出的模型丧失了曲线演化的渐进性这一缺点,本文提出了一种改进的基于区域的二值水平集活动轮廓模型,该改进模型的轮廓线能够以逐渐演化的方式向目标边界运动,从而保持了传统水平集活动轮廓模型轮廓线的运动方式。并且,在几何活动轮廓模型的框架下,提出一种新的二值水平集活动轮廓模型,该新模型将二值水平集方法的应用从基于区域的图像分割进一步推广到基于边界的图像分割。

关键词：活动轮廓模型 Snake模型曲线演化水平集方法图像分割

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基于模糊聚类及活动轮廓模型的图像分割技术研究

基于模糊聚类及活动轮廓模型的图像分割技术研究

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作者：江晓亮西南交通大学

学位级别：博士

随着电子计算机技术的发展,数字图像处理作为一门新兴的学科已经成为信息社会中必不可少的工具。图像分割作为图像处理和计算机视觉、目标跟踪、以及医疗成像的基本课题,其主要目的是把图像分割成一系列具有均匀特性(灰度、颜色、纹理等... 详细信息

随着电子计算机技术的发展,数字图像处理作为一门新兴的学科已经成为信息社会中必不可少的工具。图像分割作为图像处理和计算机视觉、目标跟踪、以及医疗成像的基本课题,其主要目的是把图像分割成一系列具有均匀特性(灰度、颜色、纹理等)的子区域,进而将感兴趣的目标从背景中提取出来。在过去的几十年中,研究人员已经做出很大的努力来解决图像的分割问题,并提出了很多分割算法。然而,由于存在噪声、复杂背景、低信噪比和灰度不均匀性等问题,图像分割仍然是一项具有挑战性的任务。为了改善图像分割算法的性能,国内外学者至今仍在探索和开发新的图像分割算法和分割理论,以得到通用性更好、精度更高的分割结果,这也是本论文选题的意义所在。模糊C均值(Fuzzy C-Means, FCM)算法以最小平方误差和来衡量样本点与聚类中心之间的相似性,利用迭代法优化目标函数,从而实现图像数据的最优聚类。由于成功地将模糊关系引入到聚类方法中,使得FCM算法保留了更多的原始图像信息。基于偏微分方程的活动轮廓模型凭借其自由的拓扑和灵活的结构,得到了众多研究者们的青睐。该方法既利用了低层的图像信息,又融入了高层的理解机制,因而能获得精确的分割结果,具有较强的鲁棒性和实用性。本学位论文主要探讨图像分割领域中的模糊聚类和活动轮廓模型这两类分割方法,在原有算法的基础上进行改进,取得了如下研究成果：(1)提出了一种基于局部变异系数的模糊C均值图像分割算法。首先,利用局部窗口内所有像素点灰度的中值来代替中心点像素的灰度值,对快速广义模糊C均值(Fast Generalized Fuzzy C-Means, FGFCM)算法中的局部灰度相关性矩阵Sgj进行修正,提高了算法抑制噪声的能力;然后,引入局部变异系数来重新构造像素间的局部相似性度量,使其能更好地控制邻域内各点对中心像素的权重;最后,利用快速分割的思想使分割过程仅依赖于图像的灰度级,从而可以进一步提高算法的运行效率。与同类方法相比,该算法在一定程度上提升了图像的分割效果,且对噪声有很强的鲁棒性。(2)提出了一种局部交叉熵度量模糊C均值的水平集图像分割算法以及它的简化模型。首先,鉴于交叉熵准则在处理噪声方面有较大的优势,将其取代平方误差和准则来重新构造FCM (Fuzzy C-Means with Spatial Constraints)算法的目标函数,这样处理可以自适应地增加或减小样本点属于某个聚类的程度;其次,将改进后的聚类算法融入到变分水平集框架中,使得模型可准确地对像素点进行归类;最后,采用加权迭代法和梯度下降流法来求解本章模型。实验结果显示,相对于传统的水平集算法,该方法能成功地处理弱边缘和灰度不均匀目标,且具有一定的抗噪性。(3)提出了一种基于局部符号差和局部高斯分布拟合能量的活动轮廓模型。该模型以引入图像局部熵的局部符号差(Local Signed Difference, LSD)能量项和局部高斯分布拟合(Local Gaussian Distribution Fitting, LGDF)能量项的线性组合来构造水平集函数的演化力,并运用梯度下降流法来求解该能量泛函,从而驱使曲线向目标边缘运动。与传统的活动轮廓模型相比,新方法能正确地提取灰度不均匀图像中的目标,且对初始轮廓曲线的大小、位置和形状更不敏感。(4)提出了一种基于区域生长初始化的水平集海马图像分割算法。首先,通过自适应区域生长算法来获取海马体的大致区域;其次,对生长出的结果进行形态学操作,以消除内部斑点,并进一步利用轮廓跟踪算子得到有序的海马轮廓线;最后,将此轮廓曲线作为先验信息,运用改进的水平集方法驱动轮廓曲线向目标靠近并在海马边界处停止。实验结果显示,该算法分割出的海马结果与专家手动分割得到的结果非常相近,具有较好的准确性和分割效率。

关键词：图像分割水平集活动轮廓模型模糊聚类灰度不均匀噪声

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结合图像局部信息和Hausdorff距离的活动轮廓模型医学图像分割算法

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信号处理 2015年第11期31卷 1489-1496页

作者：邱天爽张颖大连理工大学生物医学工程系大连116024

本文提出了一种新的基于距离局部信息的活动轮廓摸型。该模型的能量函数将区域可扩展能量项(region scalable fitting,RSF)和Hausdorff距离项结合,其中RSF项在目标边缘附近起主导作用,用来吸引水平集函数曲线到达目标边界;而Hausdorff... 详细信息

本文提出了一种新的基于距离局部信息的活动轮廓摸型。该模型的能量函数将区域可扩展能量项(region scalable fitting,RSF)和Hausdorff距离项结合,其中RSF项在目标边缘附近起主导作用,用来吸引水平集函数曲线到达目标边界;而Hausdorff距离由于包含了局部区域的相似信息,可以提高分割方法的稳定性。在保证分割精度的情况下,相对于区域可伸缩拟合及局部巴氏距离的活动轮廓模型RSFB,本文模型具有更快的收敛速度和更好的参数选择鲁棒性,对于解决图像分割中的边界模糊和噪声问题效果显著。实验结果显示本文提出的模型在超声图像和不均匀图像的分割中都有非常好的效果,且计算量较小。

关键词：活动轮廓模型 Hausdorff距离水平集方法图像分割

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多描述子活动轮廓模型的医学图像分割

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中国图象图形学报 2018年第3期23卷 434-441页

作者：陈红吴成东于晓升武佳慧东北大学沈阳110819 鞍山师范学院鞍山114005

目的医学图像分割结果可帮助医生进行预测、诊断及制定治疗方案。医学图像在采集过程中受多种因素影响,同一组织往往具有不同灰度,且伴有强噪声。现有的针对医学图像的分割方法,对图像的灰度分布描述不够充分,不足以为精确的分割图像信... 详细信息

目的医学图像分割结果可帮助医生进行预测、诊断及制定治疗方案。医学图像在采集过程中受多种因素影响,同一组织往往具有不同灰度,且伴有强噪声。现有的针对医学图像的分割方法,对图像的灰度分布描述不够充分,不足以为精确的分割图像信息,且抗噪性较差。为实现医学图像的精确分割,提出一种多描述子的活动轮廓(MDAC)模型。方法首先,引入图像的熵,结合图像的局部均值和方差共同描述图像的灰度分布。其次,在贝叶斯框架下,引入灰度偏移因子,建立活动轮廓模型的能量泛函。最后,利用梯度下降流法得到水平集演化公式,演化的最后在完成分割的同时实现偏移场的矫正。结果利用合成图像和心脏、血管和脑等医学图像进行了仿真实验。利用MDAC模型对加噪的灰度不均图像进行分割,结果显示,在完成精确分割的同时实现了纠偏。通过对比分割前后图像的灰度直方图,纠偏图像只包含对应两相的两个峰,且界限更加清晰;与经典分割算法进行对比,MDAC在视觉效果和定量分析中,分割效果最好,比LIC的分割精度提高了30%多。结论实验结果表明,利用均值、方差和局部熵共同描述图像灰度分布,保证了算法的精度。局部熵的引入,在保证算法精度的同时,提高了算法的抗噪性。能泛中嵌入偏移因子,保证算法精确分割的同时实现偏移场纠正,进一步提高分割精度。

关键词：医学图像分割活动轮廓模型局部熵灰度不均匀偏移场

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结合边缘和区域的活动轮廓模型SAR图像目标轮廓提取

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中国图象图形学报 2014年第7期19卷 1095-1103页

作者：王沛周鑫彭荣鲲符鹏南京航空航天大学自动化学院南京210016

目的目标轮廓表征了目标形状,可用于目标方位角估计、自动目标识别等,因此提取合成孔径雷达(SAR)图像中的目标轮廓受到了人们的广泛关注。受SAR图像乘性噪声的影响,传统的目标轮廓提取方法应用在SAR图像时失效。针对这一问题,提出一种... 详细信息

目的目标轮廓表征了目标形状,可用于目标方位角估计、自动目标识别等,因此提取合成孔径雷达(SAR)图像中的目标轮廓受到了人们的广泛关注。受SAR图像乘性噪声的影响,传统的目标轮廓提取方法应用在SAR图像时失效。针对这一问题,提出一种将基于边缘的活动轮廓模型和基于区域的活动轮廓模型相结合的活动轮廓模型。方法以真实SAR图像为基础,分析了向量场卷积(VFC)活动轮廓模型以及区域竞争(RC)活动轮廓模型各自的特点和优势,发现这两个模型存在一定的互补性,因此将这两个模型进行了结合,得到了一种新的SAR图像目标轮廓提取方法。结果基于真实SAR图像的实验结果表明,本文方法能较好地应对SAR图像信噪比较低、目标边缘模糊等特点,能准确地获得SAR图像目标轮廓。结论本文方法可用于执行实际的SAR图像轮廓提取任务,为后续的SAR图像自动识别和特征级图像融合等任务提供了较为优良的输入信息。

关键词：合成孔径雷达轮廓提取活动轮廓模型似然比向量场卷积 G0分布

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结合统计和梯度信息的高效活动轮廓模型(英文)

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中国图象图形学报 2011年第8期16卷 1489-1496页

作者：田沄周明全段福庆武仲科北京师范大学信息科学与技术学院北京100875

提出一种由统计和梯度信息驱动的活动轮廓模型。该模型有效利用梯度信息使演化轮廓线快速精确地定位到物体的边缘;同时,由局部统计信息和全局统计信息构造符号压力函数,减少噪声对轮廓线演化的影响。另外,模型利用局部统计信息能够有效... 详细信息

提出一种由统计和梯度信息驱动的活动轮廓模型。该模型有效利用梯度信息使演化轮廓线快速精确地定位到物体的边缘;同时,由局部统计信息和全局统计信息构造符号压力函数,减少噪声对轮廓线演化的影响。另外,模型利用局部统计信息能够有效处理灰度分布不均的图像,全局信息的利用避免了演化轮廓线陷入局部最小,因此,该模型可以任意设置初始轮廓线。最后通过高斯卷积核对水平集函数规则化,避免了传统模型中计算代价高昂的重新初始化和规则化。实验结果表明,提出的模型不仅能够在任意初始轮廓下精确有效地分割灰度分布均匀的图像和不均匀的图像,而且对噪声具有较好的鲁棒性。

关键词：活动轮廓模型统计和梯度信息灰度分布不均匀高斯卷积初始轮廓线

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基于活动轮廓模型和统计特征的血管内超声图像的边缘提取

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中国图象图形学报 2005年第8期10卷 999-1004页

作者：曲怀敬孙丰荣李艳玲刘泽宫延新张梅山东大学信息科学与工程学院济南250100 山东大学齐鲁医院心内科济南250012

血管内超声(IVUS)图像边缘的提取对冠状动脉疾病的诊断和治疗有着重要的意义。为此,提出了一种用于自动提取血管内超声图像内、外膜边缘的方法。这种方法基于活动轮廓模型和超声图像的对比度特征量以及Rayle igh分布统计特性,有效利用... 详细信息

血管内超声(IVUS)图像边缘的提取对冠状动脉疾病的诊断和治疗有着重要的意义。为此,提出了一种用于自动提取血管内超声图像内、外膜边缘的方法。这种方法基于活动轮廓模型和超声图像的对比度特征量以及Rayle igh分布统计特性,有效利用动态规划和启发式图搜索方法,分别在不同的代价函数形式下,对血管内超声图像内、外膜边缘进行自动提取。实验结果表明,和以往的提取方法相比,该方法算法简单,准确性较高,对序列图像处理的可重复性和鲁棒性较强,是一种较好的全局最优化算法。

关键词：血管内超声活动轮廓模型动态规划对比度 Rayleigh分布

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融合凹点检测与仿射变换的活动轮廓模型

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中国图象图形学报 2018年第2期23卷 258-268页

作者：刘国奇邓铭窦智河南师范大学计算机与信息工程学院新乡453007

目的针对基于矢量场的活动轮廓模型,如经典的梯度矢量流(GVF)模型、矢量场卷积(VFC)模型等,在提取凹形物体时矢量场常出现平衡点,不能较好地收敛到凹陷区域、尤其是深而窄的凹形及复杂凹陷区域的问题。提出一种融合凹点检测与仿射变换... 详细信息

目的针对基于矢量场的活动轮廓模型,如经典的梯度矢量流(GVF)模型、矢量场卷积(VFC)模型等,在提取凹形物体时矢量场常出现平衡点,不能较好地收敛到凹陷区域、尤其是深而窄的凹形及复杂凹陷区域的问题。提出一种融合凹点检测与仿射变换的活动轮廓模型。方法首先利用活动轮廓模型进行曲线演化,得到演化后轮廓曲线上各点的坐标并求出各点的法线方向;然后基于凹点检测的方法,判断各点的凹凸性,利用梯度判断法,检测出未收敛到目标边界的凹点;其次对各凹点进行法向方向的仿射变换。在接近且不越过目标边界的情况下求出可变换的最大距离,变换后的点穿越了平衡点区域,让变换后的点代替原来的点形成新的轮廓曲线;最后为保证提取边界的精确性,将变换后的轮廓曲线再次演化并最终收敛到目标边界。结果通过对具有凹陷区域的合成图像进行分割,计算提出模型分割结果的平均Jaccard相似系数(JS)值为95.51%,相比目前先进的GVF模型,VFC模型和自适应扩散流(ADF)模型分别提高了15.08%,12.09%和10.70%,整体效果上优于几种先进的模型。然后又对单/多目标真实图像及含噪的图像进行分割,证实提出模型分割性能的鲁棒性。结论提出的模型有效地避免了凹形区域内的平衡点问题,可以对深凹形及复杂凹形图像进行有效分割,并且提高了分割精度。此外,该模型能融合到任何基于矢量场的活动轮廓模型中,具有广泛的普适性。

关键词：图像分割矢量场活动轮廓模型凹点检测仿射变换

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一种用于SAR图像分割的几何活动轮廓模型

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遥感学报 2009年第2期13卷 224-231页

作者：贺志国周晓光陆军匡纲要国防科技大学电子科学与工程学院信息工程系湖南长沙410073

基于SAR图像边缘检测算子和变分水平集方法,依据能量最小化准则,提出了一种新颖的几何活动轮廓模型。其基本思想是,直接定义关于水平集函数的能量泛函,并将经典模型中基于梯度算子的边缘指示函数,替换为基于ROEWA算子的边缘指示函数,提... 详细信息

基于SAR图像边缘检测算子和变分水平集方法,依据能量最小化准则,提出了一种新颖的几何活动轮廓模型。其基本思想是,直接定义关于水平集函数的能量泛函,并将经典模型中基于梯度算子的边缘指示函数,替换为基于ROEWA算子的边缘指示函数,提高了模型对于SAR图像的边缘检测能力;同时在新模型中加入水平集函数惩罚项,确保水平集函数逼近符号距离函数。由于该项的作用,模型的数值求解可采用简单的显式差分格式迭代,并保持较快的收敛速度。针对仿真图像、Radarsat和华东电子研究所实测数据的实验结果表明,该模型具有实现简单、分割边界定位准确和收敛速度较快等优点。

关键词： SAR 图像分割活动轮廓模型水平集方法

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