基于B 样条Snake模型的人体运动跟踪方法研究*

提出了一种基于B-样条曲线Snake模型的新的人体运动跟踪方法.Snake算法是通过最小能量来逼近物体的轮廓.采用改进的B-样条曲线Snake模型,每一帧图像中的目标轮廓用三次样条曲线准确地表示,使Snake模型更加稳定和具有较快的收敛速度.计算相邻帧之间的差分图像,通过利用一种基于统计关系双阈值分割方法,有效地检测出图像中运动人体,初步确定目标在每帧图像中的粗略位置.把从上一帧图像中得到的目标轮廓置于该位置,作为B-样条曲线Snake算法中轮廓提取的初始值,经运算后可得到对人体目标的准确分割与跟踪.     

融合GVF Snake与肤色模型的手势轮廓提取方法

针对在基于视觉的手势识别系统中手势轮廓难以准确提取问题,本文提出一种融合GVF Snake和肤色模型的手势轮廓提取方法.首先把图像由RGB空间转换到YCb'Cr’空间,利用该空间上的椭圆肤色模型检测出手势区域并提取手势轮廓作为GVF Snake模型的初始轮廓曲线;然后根据图像分块思想把检测出的手势所在图像区域分割出来,并计算该图像分块的梯度值;最后在图像分块和初始轮廓曲线的基础上通过GVF Snake模型迭代搜素准确提取手势轮廓.实验结果表明,本文提出的手势轮廓提取方法无需人工参与,准确性上优于肤色模型、传统Snake模型,实时性上优于GVF Snake模型,满足手势识别系统中手势轮廓提取的实时性和准确性要求.检测准确、实时性高.     

融合区域信息Snake模型图像分割

针对传统的参数活动轮廓(Snake)模型对初始轮廓曲线非常敏感,提出融合区域信息Snake模型图像分割.该方法将气球力Snake模型中的恒定气球力替换为包含区域信息的变力,以目标和背景两区域平均灰度值距离最大为准则,引导轮廓曲线进化.实验结果表明,该模型对初始轮廓位置不敏感,能实现自动分割;并且对于带噪声图像,该模型也能取得满意分割效果.     

血管内超声图像初始轮廓提取算法的研究

Snake模型在医学图像分割中的应用已经越来越广泛,但在应用该模型时,如何选取合适的初始轮廓是一个难题;在对血管内超声医学图像的研究基础上,提出了一种基于灰度信息与ROI区域的初始轮廓获取方法,根据IVUS图像的灰度特征对其进行自适应阈值分割以及面积滤波,然后获得分割轮廓点集进而得到snake初始轮廓点集;在matlab7.0环境分别对不同类别的2种IVUS图像的中外膜边缘提取进行仿真实验,实验证明该方法获得的初始snake轮廓较为逼近目标真实轮廓且适合于snake模型进行迭代收敛,由于其初始轮廓已较为接近目标真实轮廓,因此节省了snake模型的迭代次数,算法运行效率也优于手工提取初始轮廓的snake方法,可以较为方便的应用于实际领域。     

基于预测-校正改进Snake的心脏MR图像左心室外轮廓分割

在心脏MR图像中,由于左右心室结合处的灰度非常靠近,在左心室外轮廓上形成弱边界,基于Snake模型分割左心室外轮廓时就会有边界泄漏的问题.本文先定义了两种局部信息用于边缘增强,并构造了合理的外力场,然后将传统Snake模型的形变结果作为对轮廓新位置的预测,基于左心室外轮廓形状的先验知识对预测的结果进行校正,使得Snake的形变由预测、校正两步来完成.实验结果表明,这种预测-校正两步形变Snake模型对心脏MR图像左心室外轮廓分割有较好的效果.     

Snake模型初始轮廓选取的研究

针对Snake模型处理复杂背景图像时的初始轮廓自动选取问题,该文采用分水岭算法先对图像进行分割,并将得到的边界作为Snake模型的初始边缘轮廓。由于分水岭算法具有将目标物体从复杂背景中分割开来的优点,使得在应用Snake模型对复杂图像进行分割时减少了人工的干预。经过实验对比,采用分水岭算法对玉米秸秆图像进行边缘轮廓的提取能达到较好的效果,为自动进行Snake模型的计算提供了一种较好的初始轮廓处理方法。     

一种基于细菌觅食优化算法的舌体分割算法

针对医学舌体数字图像的准确分割,提出了一种基于细菌觅食优化算法(BFOA) 和 Snake 活动轮廓模型相组合的舌体分割算法。首先,以信息熵与 Kapur 算法相结合作为自适 应函数来改进 BFOA 算法,通过改进的 BFOA 算法计算舌体图像的最佳图像二值化阈值,并将 舌体图像二值化;然后,利用舌体图像的对称性提取舌体的关键边缘点,并基于 B-样条插值算 法由关键点集合插值得到闭合的 B-样条曲线,作为 Snake 模型的初始轮廓;最后,通过 Snake 模型计算求解,即可准确提取舌体的轮廓曲线。实验结果表明,改进算法能够高精度地分割出 舌体图像,并能消除基本 Snake 模型在初始轮廓曲线选取中存在的人机交互难题,实现了舌体 图像的自动分割。     

基于改进Snake模型的高分辨率影像建筑物提取

本文提出了一种改进Snake模型的航空图像建筑物提取的方法。传统的Snake模型存在一些问题,它们需要大量的初始化,对噪声敏感,对于复杂图像调整参数变得困难。本文提出了一种自动提取建筑物的优化方法,相比传统的Snake模型,改进的Snake模型检测和提取建筑物轮廓更精确,而且能够避免检测类似街道、树木等邻近建筑物的边缘特征。实验数据表明,在提取建筑物轮廓方面,本文提出的方法具有较好的精度。     

一种新的活动轮廓模型--S-L模型

活动轮廓模型用于图像分割一般分为两种基于参数的模型和基于几何特征的模型.Snake模型可以快速地分割目标,但不能处理拓扑结构复杂的情况且对初值位置过于敏感.水平集模型具有拓扑可变性,但其时间效率较低,在分析这两种模型优缺点的基础上,提出了一种新的活动轮廓模型,该模型兼具有上述两种方法的优点快速性、拓扑可变性.在模型中用Snake模型的能量方程控制曲线的演化并提出一种基于水平集思想的符号表法来改变演化过程中曲线的拓扑结构.为了降低噪音的影响,用区域信息构造新的外力,在外力的作用下可以使初始曲线有更大的选择空间.对左心室MR图像的分割实验结果表明,该模型得到的分割结果与Level Set模型相似,但所用时间远比Level Set模型少.     

一种基于蚁群算法的Snake模型与MRI分割

Snake模型以其收敛快速、精确度可达到亚像素等优点，被广泛地应用于医学图像分割，但该模型依赖于初始曲线的选取，易于收敛到局部最优且难以达到凹陷区域。为此提出一种基于蚁群算法的Snake模型，首先利用区域内灰度统计特征自动进行Snake初始化，然后在Snake演化过程中加入一向心力，使其能进入凹陷区域，最后用蚁群算法对演化结果进行优化，使其收敛到全局最优，获得最终的分割结果。实验结果表明，改进的模型在MRI分割中可以得到较好的分割结果。     

Snake模型与深度凹陷区域的分割

在基于Snake模型的图像分割中,深度凹陷区域的分割是一个难点．尽管GVFSnake模型极大地改善了这个问题,但它需要事先求解一个偏微分方程组,增大了计算量;同时,GVFsnake模型在初始化时还存在一个“临界点”问题．探讨了深度凹陷区域的分割,用离散轮廓上顺序3点所成三角形内切圆圆心来定义离散轮廓的曲率,该曲率既能反映轮廓的弯曲程度,又具有合理的方向．基于该曲率定义了曲率外力项,构造了基于Snake模型的两阶段算法,先采用传统Snake模型使离散轮廓逼近目标边缘,然后在曲率外力的作用下使离散轮廓进入目标的凹陷区．曲率外力项的引入能较好地解决深度凹陷区域的分割问题,也可以扩展该外力项来扩大Snake模型的捕捉范围．实验结果表明该方法是有效的．     

基于粒子群优化算法和改进的Snake模型的图像分割算法

基于活动轮廓（Snake）模型的目标轮廓提取是图像分割中一种重要的方法.为了克服传统Snake模型在图像分割中不能向凹处收敛和收敛不准确的缺点,提出了一种粒子群优化算法与改进的Snake模型相结合的图像分割算法.改进的Snake模型,即在传统的Snake 模型的基础上增加了一个向心能量,增加此能量可以使初始化曲线向目标的凹处收敛.又由于粒子群优化算法具有获得全局最优的能力,可以使曲线能更准确地收敛到目标的边界.通过实验证明此方法可以取得很好的分割效果.     

基于先验知识改进Snake模型的脸部特征分割

针对传统Snake模型在脸部特征分割中遇到的边界泄漏问题，给出两种局部信息用于边缘增强，改进了外力场；引入了预测／校正两步形变Snake模型的概念，将Snake，模型在内力和外力作用下的形变结果作为Snake轮廓新位置的预测，然后用目标形状的先验知识对预测结果进行校正，使得Snake的形变由预测／校正两步来完成。在分割脸部特征时，构造了对Snake形变进行校正的准则。实验结果表明，该预测／校正两步形变的Snake模型对脸部特征分割有较好的效果。     

分水岭优化的Snake模型肝脏图像分割

Snake算法是主动轮廓模型的经典算法,是近年来图像分割和视频领域研究的热点。针对Snake模型中存在的初始轮廓敏感和能量函数中曲率约束不足等问题,提出将分水岭变换和主动轮廓模型相结合的主动轮廓分割算法。首先通过引入标记函数和强制最小值技术解决传统分水岭变换可能导致的过分割问题,然后利用改进的强制标记分水岭算法优化Snake模型的初始轮廓曲线,最后通过在Snake模型中增加一项与曲线形状相关的外部力弥补能量约束函数中曲率约束的不足,从而实现更精确的图像分割。改进后的Snake模型应用于腹部MR图像中,对肝脏图像的识别和分割取得了良好效果。     

差分进化算法GVF Snake模型在PET图像分割中的应用

利用PET图像进行诊治时需要对人体病灶精确定位,PET图像中病灶目标区域的分割是早期诊断与治疗的前提和关键。基于传统Snake模型的方法在PET图像分割时存在对初始轮廓过于敏感,难以收敛到目标凹型区域等问题,为此将GVF Snake模型引入PET图像的分割中。为防止GVF Snake模型陷入局部最优,进一步利用差分进化(DE)算法的全局优化特性对GVF Snake模型分割的结果进行优化,提高PET图像分割精度。实验结果表明,该方法能有效地对PET图像中的病灶目标区域进行分割,可避免陷入局部最优且具有良好的实时性。     

利用欧氏距离变换Snake模型分割脊椎CT图像

在计算机虚拟脊椎矫正系统中,为模拟钢钉打入椎骨后相关脊椎骨产生位移和旋转,需要建立患者脊柱的三维模型。由于脊椎结构复杂,空间位置相互交错,造成了在靠近上下椎骨连接区域的CT图像中既有当前椎骨的图像,还有相邻其它椎骨的部分骨组织图像的状态,用传统的分割方法很难从脊柱的CT序列图像中分割出单个的椎骨。在传统Snake模型算法基础上,通过引进一种新的能量表达方法,改善了传统算法对具有复杂凹形轮廓物体分割效果差的缺点,在脊椎CT图像分割中取得了良好的效果。     

改进Snake模型在病灶轮廓提取中的应用

提出了用改进Snake模型－GVF（Gradient Vector Field）Snake模型来实现医学图像病灶轮廓的提取,结合高斯平滑滤波、交互式给定初始轮廓点等方法提高轮廓提取的精度。该方法与传统的轮廓提取方法相比,具有捕获范围广、对噪声不敏感的特点,特别适合噪声大、位置不确定、形状不规则的病灶轮廓的提取。实验表明,采用该方法能有效地提取病灶轮廓,在临床上有广泛的应用前景。     

煤矿井下人员人脸轮廓提取方法

针对煤矿井下人员脸部轮廓难以提取而导致考勤系统识别率低的问题,提出了一种基于主动轮廓模型和主动形状模型的人脸轮廓提取方法。首先由主动形状模型估计初始轮廓位置,然后通过定义主动轮廓模型的能量函数,采用主动轮廓模型算法多次迭代后缩小标记点与真实轮廓之间的差距,提取由主动形状模型获得的正交插值的灰度值轮廓,即可得到人脸轮廓。实验结果表明,该方法较传统主动轮廓模型能够更精确地提取人脸轮廓形状。