核磁共振图像脑组织自动提取方法

核磁共振图像的脑组织提取是神经图像处理研究中的一个重要步骤。将传统的几何活动轮廓模型与二值水平集函数相结合,提出了一种新型的二值水平集活动轮廓模型,并基于该模型提出了一种能够自动、准确实现MRI脑组织提取的方法。该方法在脑组织内部自动设定最优初始轮廓曲线,将该演化曲线隐含地表示成一个高维函数的零水平集,零水平集在基于区域的图像力驱动下不断演化并达到待分割脑部图像的边缘。将基于该方法的脑组织提取结果与作为金标准的专家手动分割结果和其他流行算法相比较,结果表明提出的脑组织提取方法能够自动、准确和快速地提取MRI脑组织,是一种鲁棒性较好的MRI脑组织提取方法。     

一种基于规则的脑组织磁共振图像分割新方法

本文将小波算法、分水岭算法及基于区域的模糊C均值算法相结合，提出了一种基于规则的二次分割方法实现对脑组织磁共振图像的分割。首先，采用一种基于小波的滤波嚣去除图像中的噪声；然后采用分水岭算法实现对图像的初始分割。为克服分水岭算法的过度分割问题，本文提出了基于区域的模糊C均值（RFCM）聚类算法实现对过度分割区域的合并。尽管分水岭算法存在过度分割现象，仍有一些区域分割得并不完全，尤其是在脑脊液与灰质，或灰质与白质的过渡区域。为此，本文提出一种局部区域连续性与全局信息相结合的基于规则的多阈值分割方法，对分水岭算法初始分割不完全的区域再次分割。通过对大量模拟数据和真实数据分割的实验证明了此方法的准确性和可靠性。     

基于均值漂移和区域合并的指针仪表图像分割

均值漂移算法在图像分割中有着十分重要的作用,考虑到图像的噪声和边缘保持等因素,提出了一种基于均值漂移的图像平滑和基于阈值的区域合并的指针式仪表图像分割方法.首先利用均值漂移算法对图像进行滤波降噪,然后对滤波降噪后的图像通过阈值的区域合并方法进行阈值分割.经过均值漂移滤波后的图像不仅能很好地保持指针仪表图像的边缘特征,还能有效地去除噪声,而基于阈值的区域合并方法能够使得分割的图像效果更明显.     

基于各向异性扩散的医学图像分水岭分割算法

针对医学图像形态建模过程易产生过分割的问题,提出了一种基于各向异性扩散的分水岭分割算法。该算法首先对原始图像进行自适应各向异性扩散滤波,然后引入多尺度的形态梯度图像作为分水岭变换的参考图像,以突出图像中物体的边界轮廓,平滑具有均匀亮度的区域。最后,定义基于边界平均灰度和面积的区域合并准则,对分割后的区域进一步合并。实验结果表明,该算法能有效抑制过分割,具有较强的抗噪声性能,得到的分割结果可以满足医学图像建模的需要。     

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。     

基于各向异性扩散活动轮廓模型的左心室MRI分割

结合各向异性扩散算法与梯度矢量流活动轮廓模型,提出了基于各向异性扩散活动轮廓模型并应用于心脏核磁共振图像分割;模型采用各向异性扩散方程构造活动轮廓模型的外部能量函数,得到边界更加清晰的分段平滑图像,运用梯度矢量流将边缘图梯度散射到平坦区域,可以有效抑制噪声,同时保持了目标边界;对左心室核磁共振图像的分割实验表明,该模型可以克服噪声和伪影的干扰,与原梯度矢量流模型相比具有更高的精确性和可靠性,有利于实现自动分割.     

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.     

一种基于主动轮廓模型的医学图像序列分割算法

介绍了一种结合live wire算法和活动轮廓模型的医学图像序列的分割方法.通过把live wire算法和图像分割中一般的区域增长方法结合,对传统live wire算法进行了改进,并用改进后的算法对医学图像序列中的单张或多张切片进行交互式地准确分割.然后计算机利用活动轮廓模型自动分割相邻的未分割切片.还通过在活动轮廓模型的边缘点中引入记录已分割物体边缘附近局部区域特征的灰度模型,把已分割切片中的物体与背景的局部区域特征带入相邻的未分割切片中,并用由灰度模型定义的区域相似性代替活动轮廓模型中的外能来引导边缘轮廓收敛到物体的实际边缘.最后介绍了一种基于live wire算法思想的简单的分割结果交互式修复方法.实验结果表明该算法仅需少量用户交互就能快速准确地从医学图像序列中分割出感兴趣的物体,在医学图像分析中具有实用价值.     

分水岭变换在岩屑图像分割中的应用

分水岭变换是一种基于区域和数学形态学的图像分割方法,被广泛用于灰度图像的分割之中.但传统分水岭变换过分割问题严重,图像的噪声和虚假纹理会淹没真正想得到的边缘信息.针对岩屑图像的特征,提出了一种改进的分水岭算法分割方案.先在预处理期用形态学开闭重建运算对原始图像平滑处理,在相对保留边缘不受影响的同时,降低噪声的影响.再通过非线性的阈值变换分离出目标和背景,然后在提取出目标的情况下合并过小区域,得到目标的边缘.而由于阈值变换后,区域数量已经明显减少,可以降低区域合并的运算量,提高合并速度.在求取形态学梯度时,选用了一种新的形态梯度形式,消除了形态学处理对分割结果造成的轮廓偏移现象.从实验结果看来,该算法取得了较好的分割效果.     

基于水平集的医学图像快速分割方法

针对高噪声、低对比度的医学图像难以快速准确分割的问题,结合基于像素的传统方法和基于水平集的活动轮廓模型,提出了一种混合的医学图像分割新技术.首先依据待分割对象的先验知识交互选取感兴趣区域.然后由传统的方法和基于水平集的C-V模型结合实现感兴趣区域图像的预分割.预分割的结果直接作为窄带变分水平集模型的初始轮廓,演化曲线在很短的时间内准确收敛到待分割物体的边缘.     

Brain MR images segmentation using statistical ratio: mapping between watershed and competitive Hopfield clustering network algorithms

Conventional watershed segmentation methods invariably produce over-segmented images due to the presence of noise or local irregularities in the source images. In this paper, a robust medical image segmentation technique is proposed, which combines watershed segmentation and the competitive Hopfield clustering network (CHCN) algorithm to minimize undesirable over-segmentation. In the proposed method, a region merging method is presented, which is based on employing the region adjacency graph (RAG) to improve the quality of watershed segmentation. The relation of inter-region similarities is then investigated using image mapping in the watershed and CHCN images to determine more appropriate region merging. The performance of the proposed technique is presented through quantitative and qualitative validation experiments on benchmark images. Significant and promising segmentation results were achieved on brain phantom simulated data.     

基于数学形态学和区域合并的医学CT图像分割*

针对传统分水岭算法分割腹部CT图像存在的过分割情况,提出了一种基于形态学优化和区域合并的分水岭分割算法。该方法先利用多尺度数学形态学方法检测出梯度图像,并用形态学重构去除细密纹理和噪声引起的局部极值,然后进行分水岭变换。为了产生有意义的分割,采用简单的区域灰度均值对变换后的图像进行有效的合并。实验结果表明,该方法能有效解决分水岭算法的过分割问题,得到较好的分割效果。     

基于多尺度形态学融合的分水岭图像分割方法

提出了一种基于多尺度形态学融合的分水岭图像分割方法，采用多尺度结构元素对输入图像并行滤波，并对结果图像进行基于小波变换的图像信息融合。针对小波分解的不同频率域，选择不同的融合规则，既抑制噪声又保持目标轮廓信息。最后，采用最大熵法自适应确定算法的初始阈值，并给出一种有效的区域合并方法来优化分割结果。实验证明，采用此分割方法可以获得较好的分割结果。     

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。     

Multiresolution-based watersheds for efficient image segmentation

This paper presents an efficient method for image segmentation based on a multiresolution application of a wavelet transform and watershed segmentation algorithm. The procedure toward complete segmentation consists of four steps: pyramid representation, image segmentation, region merging and region projection. First, pyramid representation creates multiresolution images using a wavelet transform. Second, image segmentation segments the lowest-resolution image of the pyramid using a watershed segmentation algorithm. Third, region merging merges the segmented regions using the third-order moment values of the wavelet coefficients. Finally, the segmented low-resolution image with label is projected into a full-resolution image (original image) by inverse wavelet transform. Experimental results of the presented method can be applied to the segmentation of noise or degraded images as well as reduce over-segmentation. In addition, we applied our method to human face detection with accurate and closed boundaries.     

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。     

一种计算图象形态梯度的多尺度算法

分水岭变换是一种非常适用于图象分割的形态算子,然而,基于分水岭变换的图象分割方法,其性能在很大程度上依赖于用来计算待分割图象梯度的算法。为了高效地进行分水岭变换,提出了一种计算图象形态梯度的多尺度算法,从而对阶跃边缘和“模糊”边缘进行了有效的处理,此外,还提出了一种去除因噪声或量化误差造成的局部“谷底”的算法,实验结果表明,图象采用本文算法处理后,再进行分水岭变换,即使不进行区域合并,也能产生有意义的分割,因而极大地减轻了计算负担。     

基于均匀性图分水岭变换及两步区域合并的彩色图像分割

提出了一种基于分水岭的彩色图像分割算法。首先采用同类组滤波技术对彩色图像进行保边缘的平滑，结合梯度图和二阶矩图提取一种反映了图像更精细局部信息的均匀性图，然后利用经典分水岭算法进行初始分割，分别就区域面积和Fisher距离分两步进行区域合并，结合信息损失和区域数目关系导出的颜色散度增量作为自动终止合并的策略。实验结果表明了该算法的有效性。     

结合分水岭与自动种子区域生长的彩色图像分割算法

为了对彩色图像进行有效分割,提出了一种将分水岭算法与自动种子区域生长相结合的分割算法。该算法首先利用基于边缘信赖度的各向异性扩散方程对图像进行平滑预处理,以便在去除图像噪声的同时,保持图像的边缘信息,从而有效解决了分水岭算法的过分割现象;然后在此基础上,设计了一种基于色调均值差的自动种子区域选取算法,即根据色调均值和饱和度均值的相似性来对分水岭算法分割形成的区域进行种子区域生长,并利用小图像区域消解算法对区域生长所遗留的小区域进行消解,减少了图像中小区域的数目,从而实现了对彩色图像的有效分割。实验结果表明,该算法简单、快速,且能得到较其他算法更好的分割效果。