结合距离变换与边缘梯度的分水岭血细胞分割

目的 针对医学图像中细胞提取和粘连细胞分割问题,提出一种结合距离变换利用边缘梯度的分水岭血细胞显微图像分割方法。方法 首先,通过距离变换由细胞二值图生成距离地形图,取其局部极值点或点集作为前景标记,进行第1次距离分水岭变换;接着将第一步骤所得的分水岭脊线作为背景区域的标记,前景标记不变,视梯度幅度图为地形图,再一次进行梯度分水岭变换,得到细胞分割结果。两次分水岭变换前,均采用强制极小值的方法修改地形图,来控制地形图只在选取的标记处存在局部极小值。结果 该方法由距离图提取前景标记,将距离分水岭变换所得的脊线作为梯度分水岭变换的背景标记,能有效地分离粘连目标。相比于基于距离图分水岭变换,本文方法不过多依赖二值图像信息,保留了基于梯度图像的分水岭变换边缘定位准确的优点,又解决了其无法分割粘连目标和过分割的问题。结论 经多幅临床细胞图像分割实验验证,该方法可以实现图像中细胞的提取以及粘连细胞的自动分割,满足医学图像分割的要求。     

基于小波变换和形态学分水岭的血细胞图像分割

医学图像处理提取细胞中使用分水岭方法时,容易产生过分割现象且对噪声的干扰极为敏感,为了解决此缺点,提出一种基于小波变换和形态学分水岭的细胞图像分割新方法。首先采用小波变换多分辨率分析对图像进行分解,选取合适的小波基和改进去噪阈值函数对图像进行小波去噪,然后对去噪后小波重构的细胞图像应用数学形态学距离变换、灰度重建等技术产生的区域标记进行分水岭变换,最终得到分割结果。实验结果表明,该算法能稳定、准确地提取细胞和实现粘连细胞的自动分割,同时具有很好的鲁棒性和普适性。     

基于分水岭算法的作物病害叶片图像分割方法

为了提高作物病害叶片图像分割的准确性,采用了一种改进的基于标记的分水岭图像分割算法。首先,通过对二值图像进行距离变换和分水岭分割来获取背景标记,并通过提取数学形态学重建后的梯度图像中的区域极小值得到初步的前景标记,接着对前景标记进行进一步过滤,消除部分伪前景标记;然后,通过强制极小值方法将背景标记和前景标记叠加在梯度图像上;最后,对修改后的梯度图像进行分水岭变换。采用该方法对多幅黄瓜病害叶片进行图像分割,实验结果表明:该方法能够较好地将病斑部分分割出来,分割结果不受叶片纹理的干扰,平均分割正确率能够达到90%以上,具有一定的有效性和实用价值。     

斑马鱼视网膜细胞图像的分割研究

针对斑马鱼视网膜细胞图像分割时细胞粘连比较严重的情况,采用了边界距离变换和模拟浸水原理的分水岭变换相结合的方法。首先采用距离变换的方法提取细胞区域的局部极小值作为种子点,合并距离过小的错误种子点,然后使用分水岭算法进行分割。实验结果表明,该方法能够有效地分割斑马鱼视网膜细胞图像,成功地解决了分水岭变换中粘连细胞的过分割问题,且计算速度快。     

基于模糊距离变换的岩心图像颗粒分割算法

岩心CT图像中相邻颗粒之间存在相互粘连,粒度参数分析等需要对粘连颗粒进行分割。结合岩心粘连颗粒的特性,提出一种基于模糊距离变换的改进颗粒分割算法。首先,对预处理后的岩心图像进行模糊距离变换并提取出距离信息的灰度图像,然后利用形态学膨胀重构方法提取标记作为后续分水岭算法的种子点,根据种子点采用一种基于测地重建的改进分水岭算法得到相邻种子点之间的分割线,最后完成粘连颗粒的分割。实验结果表明本文算法可以提高粘连颗粒分割的准确度并减轻分水岭算法的过分割现象。     

基于细胞显微图像特征的ROI自动提取算法

为了在细胞显微图片中快速有效地自动提取细胞聚集的区域,提出了一种基于细胞显微图像特征的感兴趣区域(ROI)自动提取算法.该算法以图像的自动阈值分割为基础,利用图像膨胀后边缘的融合和重叠消亡原理,以图像特征的相似度为判别手段,最后用八邻域轮廓跟踪法取得轮廓线.对大量细胞显微图片的实验表明,该算法成功实现了对细胞显微图像的感兴趣区域沿边缘全自动快速提取.     

一种改进的细胞图像分割算法的研究

针对细胞图像的特点,提出一种改进的基于分水岭算法的细胞图像分割方法。在该方法中．对细胞图像进行数学形态学变换,即采用Top—hat变换后的图像与原始图像相加再减去Bottom—hat变换后的图像以得到最大对比度的图像．继而进行距离变换,最后运用分水岭算法进行分割。实验证明,该改进方法能够得到较好的分割结果。     

基于改进分水岭变换的矿石图像分割算法

为了准确测量传送带上的矿石尺寸,提出了一种局部自适应阈值化和改进的分水岭变换相结合的矿石图像分割算法.该算法利用基于积分图像的自适应阈值化算法提取矿石区域;对二值图像做距离变换与双边滤波处理,并应用提出的基于区域合并的分水岭变换算法对图像进行分割;将提取的矿石区域与分割结果进行合并,得到最终的分割结果.对现场采集的复杂的矿石图像进行仿真实验,实验结果表明,该算法分割准确、速度快、光照自适应强.     

一种改进的桥梁图像分水岭分割算法

针对传统分水岭分割方法存在的过分割问题,提出了一种改进的桥梁图像分水岭分割算法。该算法首先对桥梁裂缝图像进行高低帽形态学滤波,并运用多尺度梯度算子提取梯度图像,在分水岭变换之前使用自适应的标记提取方法对区域极小值进行标定,然后对初步分水岭分割的过分割区域使用改进fisher距离的区域合并算法进行合并,取散度作为停止度量。实验表明,该算法减少了分水岭算法的过分割现象,提高了桥梁图像分割的精确性,具有很好的鲁棒性和适应性。     

一种基于分水岭变换的细胞图像分割方法

提出了一种混合的分水岭变换策略并应用于骨髓细胞图像分割中。该策略综合运用基于标记的形态学重建和基于区域相似度的区域合并算法,克服了传统的基于标记的分水岭变换对于标记提取敏感的缺点,及区域合并算法速度慢,结果不精确的问题。实验结果表明,该方法能够准确高效地分割骨髓细胞图像。     

基于分水岭算法的虹膜区域分割

在论文中使用了分水岭分割算法与区域合并相结合的方法,有效地对虹膜图像进行分割,并减少过度分割现象。首先对原图像做平滑处理,使用sobel梯度算子得到原图像的梯度图,然后使用分水岭算法对梯度图进行区域分割,最后将分割图像的过度分割部分进行区域合并。实验证明这种方法可以应用于分割带有噪声的图像,也能够减少过度分割现象。仿真结果表明,把这种方法用于虹膜区域分割中,可以得到精确的、封闭的虹膜边缘。     

面向RGBD图像的标记分水岭分割

目的 针对分水岭分割算法中存在的过分割现象及现有基于RGB图像分割方法的局限,提出了一种基于RGB图像和深度图像(RGBD)的标记分水岭分割算法。方法 本文使用物体表面几何信息来辅助进行图像分割,定义了一种深度梯度算子和一种法向量梯度算子来衡量物体表面几何信息的变化。通过生成深度梯度图像和法向量梯度图像,与彩色梯度图像进行融合,实现标记图像的提取。在此基础上,使用极小值标定技术对彩色梯度图像进行修正,然后使用分水岭算法进行图像分割。结果 在纽约大学提供的NYU2数据集上进行实验,本文算法有效抑制了过分割现象,将分割区域从上千个降至数十个,且获得了与人工标定的分割结果更接近的分割效果,分割的准确率也比只使用彩色图像进行分割提高了10%以上。结论 本文算法普遍适用于RGBD图像的分割问题,该算法加入了物体表面几何信息的使用,提高了分割的准确率,且对颜色纹理相似的区域获得了较好的分割结果。     

基于RGB彩色空间的图像分割研究

图像分割是图像处理中的主要问题,图像分割效果的好坏直接影响图像分析的结果。彩色图像分割是指将彩色图像分割成各具特性的区域并提取出其中感兴趣的目标,为后续图像处理工作奠定基础。针对彩色图像梯度图进行分水岭分割会造成过分割的问题,比较阈值分割、最大类间方差分割和最大熵分割等图像分割方法,提出一种基于遗传算法改进最大熵的彩色图像分割方法。实验结果表明,该图像分割算法灵活性强,可以有效地分割彩色图像。     

Four-Color Theorem and Level Set Methods for Watershed Segmentation

A marker-controlled and regularized watershed segmentation is proposed for cell segmentation. Only a few previous studies address the task of regularizing the obtained watershed lines from the traditional marker-controlled watershed segmentation. In the present formulation, the topographical distance function is applied in a level set formulation to perform the segmentation, and the regularization is easily accomplished by regularizing the level set functions. Based on the well-known Four-Color theorem, a mathematical model is developed for the proposed ideas. With this model, it is possible to segment any 2D image with arbitrary number of phases with as few as one or two level set functions. The algorithm has been tested on real 2D fluorescence microscopy images displaying rat cancer cells, and the algorithm has also been compared to a standard watershed segmentation as it is implemented in MATLAB. For a fixed set of markers and a set of challenging images, the comparison of these two methods shows that the present level set formulation performs better than a standard watershed segmentation. The authors wish to thank Steffen Gurke and Nickolay Bukhoresthliev for providing the majority of pictures in this work. Erlend Hodneland was supported by the Norwegian Cancer Society, project number A05103/004.     

基于广义形态滤波和分水岭算法的图像分割

传统的分水岭算法直接对图像的梯度图进行分割,梯度算子由于受噪声或量化误差的影响而产生很多局部最小值,从而导致严重的过分割现象,如何消除其过分割现象一直以来都是研究的热点。本文介绍一种广义形态滤波器,使用两组适应不同形状要求的含有四个结构的结构元素来构成一个滤波器组,用于分水岭算法的预处理,在平滑原始图像的同时去除了易造成过分割的区域细节和噪声,有效地抑制了分水岭算法的过分割现象,然后使用分水岭算法,获得了较好的分割效果。     

一种分割虚拟人彩色冰冻切片图像的混和方法

彩色冰冻切片图像的分割是数字虚拟人项目最为关键和基础的部分。本文提出一种新的基于支持向量机和分水岭算法相结合的混和分割方法，它利用分水岭算法修正传统支持向量方法获得的分割结果完成最终分割。实验表明，该方法可以更准确地对虚拟人彩色冰冻切片图像进行分割。     

自适应梯度重建分水岭分割算法

目的 针对灰度分水岭算法存在过分割且难以直接应用到彩色图像分割的问题,提出一种自适应梯度重建分水岭分割算法。方法 该方法首先利用PCA技术对彩色图像降维,然后计算降维后的梯度图像,并采用自适应重建算法修正梯度图像,最后对优化后的梯度图像应用分水岭变换实现对彩色图像的正确分割。结果 采用融合了颜色距离、均方差和区域信息的性能指标和分割区域数对分割效果进行评估,对不同类型的彩色图像进行分割实验,本文算法在正确分割图像的同时获得了较高的性能指标。与现有的分水岭分割算法相比,提出的方法能有效剔除图像中的伪极小值,减少图像中的极小值数目,从而解决了过分割问题,有效提升了分割效果。结论 本文算法具有较好的适用性和较高的鲁棒性。     

二维直方图分水岭分割方法的研究

提出了一种二维直方图分水岭分割方法。该方法选取遥感影像总体分辨能力较强的两个特征构建二维直方图,直接将二维直方图看作一幅灰度影像,然后用标记分水岭算法对二维直方图进行分割以确定不同类别的地物在特征空间中的位置,最后对遥感影像中的每个像素进行类别标记。与传统二维直方图分割方法相比,新方法可以筛选出区分能力较强的两个特征构建二维直方图,因而能取得更为理想的分割效果。     

梯度分层重构的彩色图像分水岭分割

目的 现实生活中的彩色图像往往因噪声、色彩不均匀、有较多弱边界等问题的存在导致难以准确分割,结合分水岭变换与形态学重构的优势,提出了一种基于同态滤波与形态学分层重构的分水岭分割算法。方法 首先提取彩色图像的梯度图,接着对该梯度图采用同态滤波修正梯度图。然后利用形态学开闭重构的方法,对滤波后的梯度图进行分层重构。根据梯度图像的累积分布函数及滤波后的梯度像素直方图的分布信息,给出了梯度分层数的计算公式,同时确定了形态学结构元素尺寸。最后对修正后的梯度图像应用标准分水岭变换实现了图像分割。结果 对不同类型的4幅彩色图像进行分割实验,采用区域一致性与差异性相结合的综合指标对分割结果进行无监督评价。这4幅图像的综合评价指标分别为0.6333、0.6656、0.6293、0.6484,均高于文献中两种现有分水岭算法的指标值：0.6295、0.6641、0.6230、0.6454与0.5861、0.5907、0.5704、0.5852,分割性能较好。结论 提出一种新的彩色图像分割算法,应用同态滤波保留了图像的弱边界,采用自适应形态学重构,抑制了分水岭变换中过分割。算法的分割结果更加接近人眼对图像的感知,无论从评价指标还是分割性能看,均表现出色。算法对噪声不敏感,鲁棒性较好,可广泛应用于计算机视觉、交通控制、生物医学等方面的目标分割。