一种改进的分水岭算法在医学图像分割中的应用研究

分水岭算法在图像处理领域得到了广泛的应用,但单独使用分水岭进行图像分割会产生过分割现象,难以得到令人满意的结果。针对分水岭算法存在的过分割问题,提出一种改进的分水岭算法,能有效的抑制过分割现象。首先对输入图像进行平滑滤波处理并计算该图像的多尺度灰度梯度图像;然后提出基于多阈值分割的方法消除无效的梯度信息;再进行分水岭变换并对相似的区域进行合并。实验结果表明,提出的改进的分水岭算法能有效地处理过分割问题,比传统的分水岭算法得到的分割效果要好很多。     

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。     

活立木图像分割算法研究

为了更好地避免图像过分割的缺陷,提高机器识别的准确度,提出一种基于分水岭算法的活立木图像分割算法。通过分析分水岭算法在实际分割中存在缺陷的原因,使用前处理与后处理相结合的方法克服过分割的缺陷。使用形态学重建技术进行图像前处理;使用分水岭算法对图像进行分割,并且利用标记对象法对图像进行标记;利用目标对象的色彩信息进行区域合并以及去除多余水坝,最终得到分割图像。针对10幅活立木图像,通过与人工分割的方法进行比较,所提出的基于分水岭算法的活立木图像分割算法能够有效地提取活立木的目标区域,分割的正确率达到88.42%。     

基于改进的自适应分水岭图像分割方法研究

研究图像分割中由于对噪声的抑制能力弱以及对大多数图像易产生过分割现象,从而导致图像分割过程中局部分割线产生偏移现象,进而使得图像分割变得困难.为解决上述问题,提出了改进的自适应分水岭图像分割方法.首先,对输入的图像进行自适应降噪滤波,以减弱因噪声干扰导致的区域极小值;然后,运用形态梯度算子对滤波去噪后的图像进行平滑处理,以减弱噪声对分水岭分割的影响;最后,对图像进行目标标记,用来屏蔽消除其它无用的极小值,仅允许标记过的极小值生长为分割区域并得到最终的分割线,达到最终分割出感兴趣物体的目的,仿真结果表明,与传统分水岭分割方法比较,缓解了分水岭算法过分割问题,增强分割算法的鲁棒性,优于一般的分水岭算法.     

改进的快速随机游走舌像提取算法

针对传统的随机游走算法基于单一灰度信息无法准确分割彩色舌像及其效率较低的问题,提出一种改进的快速随机游走算法.该算法利用带有压缩规则的滑降算法对原图像进行分割;然后设计一种新的复合权函数,建立加权图并进行简约;再利用随机游走算法对加权图进行聚类;最后利用数学形态学算子修整目标区域,得到目标舌像.实验结果表明,文中算法取得了较为理想的效果,其执行效率远高于已有算法和传统的随机游走算法.     

结合进化规划的图像分水岭分割技术

为了解决分水岭算法的过分割问题,提出用一种结合进化规划的控制标记符提取技术对图像进行预处理的分水岭图像分割方法。该方法基于进化规划的生灭过程,对传统分水岭分割中的图像目标区域进行重新标记,根据新标记的区域特点,重新设置图像目标区域的控制标记符。然后通过分水岭变换,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,又保留了各种重要的目标区域,可以得到较满意的图像分割结果。     

基于改进的分水岭算法的路面裂缝检测

传统的分水岭算法在图像处理中具有保持微弱边缘信息良好的优点,但容易产生过分割问题。针对传统分水岭算法过分割的问题对分水岭合并算法进行了改进,结合沥青路面裂缝特点提出了梯度熵的概念,同时提出了自适应区域合并算法作为判断区域合并的准则,通过该方法在路面裂缝检测上的应用,实验结果表明,该方法与改进前分水岭算法相比,提取出的路面裂缝噪声少,细节保持得好,而且有效地解决了过分割问题。     

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。     

基于Mean Shift随机游走图像分割算法

针对传统随机游走算法分割目标轮廓易受自然纹理背景干扰,并且算法运行效率低的问题,提出一种基于Mean Shift随机游走图像分割算法.首先应用Mean Shift算法对图像进行预分割,将图像分成许多同质区域,再将其代替经典随机游走算法中节点来建立对应的无向图;将彩色直方图作为区域描述算子,采用欧氏距离与高斯权函数相结合...     

基于快速mean-shift聚类与标记分水岭的图像分割方法

针对传统分水岭变换算法在图像分割过程中容易产生过分割问题,提出基于快速mean-shift聚类和标记分水岭变换的图像分割算法。首先利用快速mean-shift聚类算法对原始图像进行预处理,确定分割区域和聚类数目;利用sobel算子进行梯度处理;对处理后的图像做形态学运算,并给每个集水盆分配不同的标记,按升序访问每个像素点,依次浸没到集水盆中,完成图像分割。实验结果表明,该方法可以有效分割医学影像,并解决了分水岭变换引起的过分割问题。     

一种山区图像边缘信息的分水岭变换提取方法

为了能够抑制引起过分割的根本原因-噪声和细密纹理,提出了一种改进的提取山区图的山脊线、山谷线的边缘信息的分水岭算法,该算法着重于解决传统分水岭的过分割问题;该算法首先对梯度图进行一种改进的多尺度梯度算子处理,以减小图像噪声对分水岭的过度分割的影响;然后利用基于标记符控制的最小强制技术去除由噪声和不必要的图像细节形成的谷底,使修正后的梯度图像只对应包含区域极大值的标记图像,改进后的方法能准确地提取出所需要的关键边缘信息.     

基于分水岭算法的灵武长枣图像分割方法研究

传统分水岭算法常常会因阈值选择不当而导致图像分割出现各种各样的问题,尤其是过分割问题。在传统分水岭算法的基础上,以灵武长枣图像为研究对象,运用遗传算法对随机选取的阈值进行优化选择;对自然光照环境下的20幅灵武长枣图像,采用改进后的分水岭算法对其进行分割。首先在传统分水岭算法的基础上,利用遗传算法对阈值进行寻优,得到最优的图像分割阈值,再利用最大类间方差法和数学形态学等方法对图像进行后处理,最终得到分割图像,将分割图像与人工分割得到的图像进行比较,分割的正确率能达到89.99%,且分割效果远远优于传统分水岭算法。实验表明,该方法能够得到最优分割阈值并且能够满足机器识别对图像分割的要求。     

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。     

基于特征模糊推理的形态学颗粒分割算法

针对粘连或重叠颗粒图像的分割问题,提出了一种基于特征模糊推理的局部形态学重构参数计算方法,对传统的距离变换结合分水岭的算法进行了改进。在传统距离变换结合分水岭方法的基础上,将颗粒图像划分成若干连通区域,每个连通区域单独处理,使用形态学局部重构的方法抑制分水岭的过分割现象。通过对距离图像连通区域极大值进行统计分析,提取该连通区域的颗粒形态特征。将颗粒形态特征作为模糊输入,重构参数特征作为模糊输出,使用模糊推理方法自适应地计算重构参数,解决了重构参数选取的不确定性问题。最后对重构图像进行分水岭变换得到颗粒分割图像。实验结果表明,该方法对各种粘连状态的颗粒分割效果良好,克服了传统方法的过分割与参数自适应选择的问题。     

基于自动随机游走的涎腺肿瘤超声图像分割方法

针对涎腺超声图像斑点噪声强、对比度低和边界弱的特点,提出了一种结合形态学检测的自动随机游走分割方法.该方法首先利用形态学操作获得目标的初始轮廓,然后提取目标区域和背景区域骨架结构的有效标记点作为随机游走算法的种子点,最后利用种子点对预滤波后的肿瘤图像实现随机游走分割.实验选取大量临床采集的涎腺肿瘤超声图像进行测试,结果表明该方法计算复杂度低,解决了传统随机游走模型初始种子点的人工干预问题,有效实现了涎腺肿瘤的自动分割.     

基于改进分水岭算法的熏烤肉图像分割

针对传统分水岭算法容易产生过度分割的问题,提出一种改进分水岭算法,并用来分割熏烤肉表面颜色。算法先对熏烤肉原始图像作滤波预处理,然后作传统分水岭变换,对产生的过度分割区域,在RGB颜色空间中进行自动种子选取及种子区域生长,最后对剩余小区域进行合并得到分割图像。实验表明,该方法减少了过度分割现象,成功地分割熏烤肉表面颜色,为之后的分析工作奠定了基础。     

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。     

基于自适应标记提取和能量方程的分水岭算法

针对传统分水岭算法的过分割问题,提出一种基于自适应标记提取和能量方程的改进算法。根据图像中的边缘信息和图论方法,得到最短边缘路径,从而自适应地提取出区域标记,进行分水岭变换,用提出的能量方程实现区域合并。利用医学细菌图像对提出的算法进行验证,实验结果表明该算法能有效解决分水岭算法的过分割问题,得到很好的分割效果。     

基于改进分水岭变换的遥感图像建筑物提取

遥感图像的分割是遥感信息提取与目标识别的基础和关键。以高分辨率城镇地区遥感图像为研究对象,提出一种基于全局阈值的多级分水岭算法,用于遥感图像的分割。该算法通过引入差异度函数,在执行传统分水岭算法的过程中对图像中存在的噪声区域进行修正,并通过使用全局阈值有效的控制欠分割问题。首先基于全局阈值的多级分水岭算法对高分辨率遥感图像进行初始分割,然后综合利用分割对象的颜色和形状特征信息,进行区域合并和梯度边缘提取,得到最终的建筑物提取结果。实验结果表明,所提出的基于全局阈值的多级分水岭算法较好地避免了过分割和欠分割现象,结合区域合并和梯度提取,能够快速准确地对城镇遥感图像中的建筑物进行提取。     

基于超像素和随机游走的交互式分割算法

交互式图像分割通过先验信息指导获取图像中人们感兴趣的部分,但是现有算法无法在效率和精度上实现平衡,为了解决此问题,提出了一种基于超像素和随机游走的快速交互式分割算法（random walk on superpixel,SPRW）。首先,将图像预分割为具有局部相似性的超像素区域,使用像素颜色均值对超像素区域表示;其次,根据人工标记的先验信息建立F-B图结构,扩展随机游走的范围,并使用随机游走的方法求解,获得硬分割结果;最后,针对分割结果的边界不光滑问题,提出改进的抠图算法（fast robust matting,FRB）进行二次处理,得到软分割结果。在BSD500和MSRC数据集上的实验证实,所提出的硬分割方法与其他算法在时间和平均交并比等指标上有较大优势;在Alpha Matting数据集上的实验充分证实所提出的软算法在提高效率的同时精度也有一定的提升;此外,在生活照更换背景的实验上展现了该算法的应用价值。