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。     

基于分水岭变换和FCM的图像分割

针对分水岭变换算法对噪声敏感和易于产生过分割的问题,提出了一种基于分水岭变换和模糊C均值聚类(FCM)的图像分割算法。该算法不仅解决了分水岭变换算法的过分割问题,而且同时解决了FCM算法初始值难以确定的不足。实验结果显示,该算法可以快速准确地分割出目标,是一种有效的方法。     

一种改进的医学图像分水岭分割算法

为了提高医学图像分割的准确性, 针对分水岭分割算法中的过分割问题, 提出了一种改进的医学图像分水岭分割算法。该算法首先在分水岭变换前进行预处理初步分割, 主要包括多尺度形态学滤波、多尺度梯度算子计算、自适应标记提取以及分水岭变换; 然后在初步分割变换后, 通过基于邻接图的区域灰度相似性与边界相似性相结合的合并准则, 对分割后的区域进一步合并。实验结果表明, 新算法有效地解决了分水岭算法的过分割问题, 具有较强的抗噪性能和边缘定位能力, 能够满足医学图像的分割要求。     

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。     

基于结合空间信息的FCM聚类的分水岭图像分割

提出了一种分水岭变换和结合空间信息的FCM聚类相结合的图像分割方法。方法采用基于图论的结合区域特征信息和空间信息的距离度量,以分水岭变换得到的图像分割小区域为节点构建一个连通加权图,通过计算图上不同节点之间的最短路径来度量不同区域之间的相似程度,从而实现过分割小区域的合并。该方法综合考虑了区域的特征之间的差异和空间位置的差异,与传统的FCM聚类方法在特征空间进行聚类相比,具有较强的噪声抑制能力。图像分割的实验结果证明了该算法的可行性和有效性。     

一种基于重构算子的分水岭变换算法

分水岭变换是数学形态学的主要分割工具,它通过对梯度图像进行分割,能够提供单像素宽的封闭的区域边缘.但是,直接对梯度图像进行分水岭变换存在严重的过分割问题,这个问题往往采用基于标记的分水岭变换加以改进,可是,有时又会带来欠分割问题.通常过分割和欠分割问题主要发生在灰度的非极大值或极小值的过渡区域.为了克服分水岭变换易造成过分割的问题,通过对分水岭变换产生的过分割以及标记点选取可能导致的欠分割原因进行分析,提出了一种基于重构的分水岭变换算法,该算法首先通过基于重构的变换序列滤波来平滑图像,以减少目标内部差异;然后针对梯度图像,利用重构闭来消除灰度过渡区域在梯度图像上所造成的极小;最后对其进行分水岭变换,可有效控制分水岭变换的过分割现象.     

一种基于小波和分水岭算法的图像分割方法

用分水岭方法进行图像分割时,容易造成图像的过度分割。为了克服这种缺点,提出了一种基于小波变换和分水岭算法的图像分割方法,该方法首先利用小波变换产生多分辨率图像,然后对最低分辨率图像进行应用标记的分水岭分割,得到初始的分割区域,最后利用区域标记和小波反变换,得到高分辨率图像的分水岭分割结果,从而较好地解决了分水岭变换方法中的过度分割问题。     

一种基于小波和分水岭算法的图像分割方法

用分水岭方法进行图像分割时，容易造成图像的过度分割。为了克服这种缺点，提出了一种基于小波变换和分水岭算法的图像分割方法，该方法首先利用小波变换产生多分辨率图像，然后对最低分辨率图像进行应用标记的分水岭分割，得到初始的分割区域，最后利用区域标记和小波反变换，得到高分辨率图像的分水岭分割结果，从而较好地解决了分水岭变换方法中的过度分割问题。     

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。     

混合分水岭变换和改进FCM的图像分割方法

分水岭变换是图像分割的一种强有力的形态工具,能够自动生成一系列封闭分割区域。其不足之处是过分割、对噪声敏感。为克服分水岭变换固有的缺点,综合利用非线性滤波和改进的FCM算法优化分水岭变换得出的初始分割,提出了一种新的混合分割算法-HWIF（Hybrid Watershed and Improved FCM）分割法。与MeanShift算法及区域合并算法相比,该方法充分利用了区域的灰度和区域间的空间信息。实验结果表明该算法能有效克服分水岭算法的过分割问题,且分割效果优于以上两种方法。     

基于遗传算法的最短路径的计算

交通系统中的最优路径算法等同于图论中的最短路径算法,根据不同的具体要求可以是长度最短或行驶时间最短。由于问题的特征、网络特性等的纷繁复杂最短路径算法表现出多样性。除了经典的方法外,近年来出现的模拟退火、Tabu搜索和遗传算法等在优化问题中获得了广泛的应用,本文主要讨论了用改进的遗传算法求解最短路径的方法。     

基于遗传算法的曲面最短路径求解

对曲面上两点间最短路径的求解是一个应用非常广泛，但理论求解困难的问题。遗传算法是一种新型的、较成熟的全局随机搜索算法，具有优良的性态。该文将遗传算法引入到曲面最短路径寻优的问题中。首先在离散化的模拟数字高程上依据起点和终点，以实数编码产生一系列初始群体，定义相应的适应度函数，然后对群体进行复制、交叉和变异等操作，求解出一条曲面上两点间的最短路径。在文章的最后给出了一个数值仿真实例来了证明该算法的有效性和实用性。     

Efficiently determining a locally exact shortest path on polyhedral surfaces

In this paper, we present an efficient visibility-based algorithm for determining a locally exact shortest path (LESP) from a source point to a destination point on a (triangulated) polyhedral surface. Our algorithm, of a finitely-iterative scheme, evolves an initial approximately shortest path into a LESP. During each iteration, we first compute the exact shortest path restricted on the current face sequence according to Fermat’s principle which affirms that light always follows the shortest optical path, and then optimize the face sequence where the path is not locally shortest on the polyhedral surface. Since the series of paths we obtained are monotonic decreasing in length, the algorithm gives a LESP which is shorter than the initial path, at conclusion.

For comparison, we use various methods to provide an initial path. One of the methods is Dijkstra’s algorithm, and the others are the Fast Marching Method (FMM) and its improved version. Our intention for improvement is to overcome the limitation of acute triangulations in the original version. To achieve this goal, we classify all the edges into seven types according to different wavefront propagation manners, and dynamically determine the type of each edge for controlling the subsequent wavefront expansion. Furthermore, we give two approaches for backtracing the approximately shortest paths directed at the improved FMM. One exploits the known propagation manners of the edges as well as the Euler’s method. This is another contribution in this paper.     

基于分水岭算法的医学图像分割

本文采用分水岭算法对医学图像进行分割,针对医学图像的特点以及该算法存在的过分割问题,首先将原图像转换为形态梯度图像,并对形态梯度图像定义一组形态开闭滤波器进行处理,以获得较好的参考图像;然后采用基于连接像素的分水岭算法进行分割。为了获得整体目标,还定义了一个基于分割区域边界平均灰度及其面积的检验准则,并将其作为区域合并的根据。该方法应用于医学图像分割的结果表明,形态滤波器组的引入很好地防止了过分割,基于分割区域边界平均灰度及其面积的准则对分割区域进行合并是行之有效的。     

A hill-jump algorithm of Hopfield neural network for shortest path problem in communication network

In this paper, we present a hill-jump algorithm of the Hopfield neural network for the shortest path problem in communication networks, where the goal is to find the shortest path from a starting node to an ending node. The method is intended to provide a near-optimum parallel algorithm for solving the shortest path problem. To do this, first the method uses the Hopfield neural network to get a path. Because the neural network always falls into a local minimum, the found path is usually not a shortest path. To search the shortest path, the method then helps the neural network jump from local minima of energy function by using another neural network built from a part of energy function of the problem. The method is tested through simulating some randomly generated communication networks, with the simulation results showing that the solution found by the proposed method is superior to that of the best existing neural network based algorithm.     

基于图论的快速FCM图像分割算法

研究基于图论的最短路径算法与加权直方图方法,结合快速模糊聚类思想,提出一种改进的快速模糊C-均值(FCM)图像分割算法。利用最短路径算法对图像进行初始化处理,使处理后的灰度值准确反映邻域像素对原像素的影响。通过加权直方图改变灰度变化剧烈区域像元在图像分割中的影响程度,并自适应寻找初始聚类中心。实验结果表明,该算法能快速准确地分割图像,具有较强的抗噪性。     

一种新的Kth最短路径搜索算法

借助于“背离”路径的概念,论文在2nd最短路径搜索算法的基础上提出了一种新的Kth最短路径搜索算法,并将其应用至实际环境中。通过K-1次2nd最短路径搜索算法的迭代,该算法可以求出网络中任意两个给定节点之间的Kth最短路径,2nd最短路径搜索算法在计算上具有简单性,因而也同样具有简洁、快速的特点。     

基于能量驱动的分水岭算法在MRI海马图像分割中的应用

传统的分水岭算法虽然灵活性强,但在分割过程中较少用到边界特征的信息,使得图像的过分割问题比较突出．提出利用能量驱动的分水岭算法来实现人脑MRI中的海马分割．利用分水岭算法模型计算水流从种子点出发,沿代价最小的路径流经每一个像素的代价,将该像素的代价作为像素的能量．在整个图像能量最小化驱动下修改初始分水线处像素的归属类别,使分割结果与目标物体轮廓重合．该算法将内部特征与边缘条件相结合,可以很好地限制分水岭算法过分割的问题．多套MRI海马的分割结果表明,该算法可应用于海马等复杂结构的分割．