基于标记的分水岭图像分割算法研究

本文针对分水岭算法的过分割问题,设计了一种结合形态学运算的基于标记的分水岭算法.算法首先对梯度图像进行形态学开重建运算和形态学闭重建运算滤波平滑;然后去掉图像中像素个数小于20的局部极小值区域,提取前景标记;用Otsu法求阈值,对二值图像进行距离变换,分水岭分割,得到的分水线图像作为背景标记;最后用强制最小技术修改梯度图像,进行分水岭分割.实验结果表明,此方法能有效抑制过分割,得到与人工标注的分割目标更接近的结果.     

基于形态学及区域合并的分水岭图像分割算法

针对传统分水岭算法在图像分割过程中的过分割问题,提出了基于形态学标记及MSRM的分水岭改进算法。利用形态学混合开闭运算实现图像重建,采用Laplace锐化强化图像边界,其次标记目标物和背景,修正幅值图像,经分水岭变换实现图像的粗分割,然后利用MSRM区域合并法实现目标物和背景的有效分割。对比聚类分割和基于H-minima标记的分水岭算法和Otsu类间最大间距算法,改进后的算法在分割效果、算法运行时间和分割精确度和召回率上具有明显优势,与上述其他算法在平均分割时间上提升3.86 ms,2.88 ms,5.64 ms。分割交并比IOU平均值96.42%,比其他算法平均值高出12.65%,2.77%和3.07%。     

基于自适应滤波的淋巴细胞图像分割算法研究

研究细胞图像分割精确度问题。针对现有医学细胞图像分割算法普遍存在噪声敏感、难以处理粘连细胞以及时间复杂度高等问题,提出基于自适应形态滤波增强的淋巴细胞图像分割算法AMWS。首先采用自适应形态滤波增强算法对淋巴细胞图像进行去噪增强,既去除噪声又保护细胞图像的细节,然后采用双阈值分割对细胞进行粗分割,对重叠细胞进行标记分水岭细分割,完成整个分割过程。仿真结果表明,AMWS算法能够较好地完成淋巴细胞图像的分割,有效避免了现有图像分割方法的缺陷,弥补了现有细胞分割算法的不足,分割效果优于目前同类分割算法。     

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。     

结合分水岭和互信息的医学图像自适应分割方法

针对现有的改进分水岭算法中对弱边界分割精度不高、计算复杂及梯度谷底阈值不能自适应选取等缺点,提出一个结合互信息的自适应医学图像分割方法。首先通过形态学滤波和高斯平滑滤波来增强图像的边缘区域和抑制图像噪声;然后经过多尺度形态学梯度的谷底填充算法来减少分割区域块数,同时利用基于数学形态学的多元图像边缘检测算法来提取图像的边缘对获得的梯度图像进行修正;通过引入互信息量对填充的阈值进行自适应调整实现控制分割区域的数量,最后实现自动优化分割。实验结果表明,该方法最大程度保留了图像的弱边缘信息,参数选取更加合理,自适应程度提高。     

肺实质CT图像分割方法

针对肺部CT图像中因各组织灰度不均匀、结构复杂等因素造成双肺边界难以准确分割的问题,提出一种多阈值和基于投影的标记控制分水岭分割方法。运用多阈值法对图像进行粗分割,结合形态学开运算去除图像中残余的气管与主支气管;对于左右肺区未完全分离的情况,采用基于投影的标记控制分水岭分割方法进行分离;利用形态学开闭运算对粗分割结果进行细化。实验结果表明,该方法能够对肺实质进行较准确的分割。     

修改标记符梯度图像的分水岭变换

针对传统分水岭算法中存在的过分割现象,提出了一种修改标记符梯度图像的分水岭分割方法。该算法首先利用阈值分割法对图像中感兴趣的目标和背景进行标记;然后根据标记的二值图像,运用形态学极小值标定技术对原有梯度图像进行修正;最后,使用分水岭算法对修正的梯度图像进行分割。实验结果表明,该算法能有效地抑制过分割问题,并且使用标记符会为分割问题带来先验知识,这为人们解决模式识别等更高级的工作提供了一种有效方法。     

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。     

分水岭图像分割算法的研究

针对分水岭算法在对复杂粘连物体图片的分割过程中产生局部极值过多和分割后区域边缘不能准确定位的弊端,提出对要分割的图像做基于形态学的开闭重建运算;然后对图像的形态学梯度图像进行滤波重建,通过对梯度幅值图像进行修改,标记出要分割区域的最小值,过滤掉无关的较小值;最后运用分水岭算法对标记的图像进行分割,取得了较好的分割效果.     

一种基于标记的分水岭图像分割新算法

为了降低分水岭算法的过分割问题,提出一种新改进的基于标记的分水岭图像分割方法。该方法是在分水岭算法的基础上,算法直接应用分水岭在原始梯度图像而并非简化之后的图像进行分割,从而保证没有物体边缘信息的丢失。与此同时,新算法设计一种新的标记提取方法,从梯度的低频成份中提取与物体相关的局部极小值。它们将构成二值标记图像。然后,将提取的标记利用形态学极小值标定技术强制作为原始梯度图像的局部极小值,而屏蔽梯度图像中原有的所有局部极小值。最后,分水岭在经过修改之后的梯度图像上进行图像分割,最终获得较好的图像分割结果。利用本文提出的图像分割算法可以获得较为理想的图像分割结果。通过对不同类型的图像进行试验,证明本文提出的图像分割算法能够获得符合人类视觉特点,具有实际意义而且一致的分割区域,以及较为准确、连续、一个像素大小的物体边界。与其他的分水岭改进方法相比,本文提出的方法要求的计算复杂度较低,具有简单的参数,同时能够更为有效地降低分水岭算法的过分割问题。     

基于形态学多尺度修正的脑肿瘤分割

针对脑部核磁共振成像(MRI)图像中因噪声、肿瘤内部灰度不均匀、模糊及边界不连续等造成肿瘤难以准确分割的问题,提出了一种基于形态学多尺度修正的控制标记符分水岭分割方法。该方法在形态学梯度图像基础上,根据不同像素点所在特定邻域内的梯度值自适应确定结构元素的大小;然后,对图像进行形态学多尺度修正,保证修正过程中目标轮廓不发生较大偏移;最后,采用控制标记符的分水岭变换对图像进行分割。实验结果表明,该方法可对脑肿瘤进行较精确的分割。     

形态学梯度重建的改进快速分水岭算法

提出一种基于形态学梯度重建的改进快速分水岭分割算法。该方法在形态学梯度图像基础上,利用形态学开闭重建运算对梯度图像进行重建;定义了分水岭的强度指标--落差,基于此对快速分水岭算法进行了改进,并将此算法结合图像重建进行了仿真实验,整个分割过程无需进行分割后的区域合并处理,降低了分割的复杂性。仿真实验证明,改进的算法无论从消除过分割还是区域轮廓定位等性能方面,均具有较好的分割效果。     

A marker-based watershed method for X-ray image segmentation

Digital X-ray images are the most frequent modality for both screening and diagnosis in hospitals. To facilitate subsequent analysis such as quantification and computer aided diagnosis (CAD), it is desirable to exclude image background. A marker-based watershed segmentation method was proposed to segment background of X-ray images. The method consisted of six modules: image preprocessing, gradient computation, marker extraction, watershed segmentation from markers, region merging and background extraction. One hundred clinical direct radiograph X-ray images were used to validate the method. Manual thresholding and multiscale gradient based watershed method were implemented for comparison. The proposed method yielded a dice coefficient of 0.964 ± 0.069, which was better than that of the manual thresholding (0.937 ± 0.119) and that of multiscale gradient based watershed method (0.942 ± 0.098). Special means were adopted to decrease the computational cost, including getting rid of few pixels with highest grayscale via percentile, calculation of gradient magnitude through simple operations, decreasing the number of markers by appropriate thresholding, and merging regions based on simple grayscale statistics. As a result, the processing time was at most 6 s even for a 3072 × 3072 image on a Pentium 4 PC with 2.4 GHz CPU (4 cores) and 2G RAM, which was more than one time faster than that of the multiscale gradient based watershed method. The proposed method could be a potential tool for diagnosis and quantification of X-ray images.     

基于形态学梯度重构和标记提取的分水岭图像分割

为了解决传统分水岭算法的过分割问题,提出一种使用形态学梯度重构和标记提取技术进行图像预处理的分水岭图像分割方法。该方法基于多尺度概念,进行梯度重构时采用了不同尺寸的结构元素,在对重构后的各梯度图像的区域极小值进行标记后,将各标记点的并集作为最终标记图像,用其修改梯度图像,然后进行分水岭变换,实现图像的区域分割。实验结果表明,该方法既能有效解决分水岭算法的过分割问题,又保留了各尺度下的重要目标,并且可以根据图像特点和具体的分割要求,调整分割过程中所选参数,得到满意的图像分割效果。     

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。     

基于多尺度形态滤波的分水岭图像分割方法

采用多尺度形态滤波器对输入噪声图像及滤波后图像的梯度图像进行平滑，实现了消除噪声、简化图像、保持物体重要轮廓信息的作用．最后，给出一种改进的快速区域合并算法优化分割结果．实验证明，采用文中分割方法可以获得很好的分割结果。     

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。     

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。