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。     

基于多尺度小波边缘检测改进GVF snake的颈部淋巴结超声图像轮廓提取

提取超声图像的轮廓对医学诊断有着积极意义。然而,由于超声图像具有目标与背景间对比度低、信噪比低等特点,以往的边缘检测算法在解决图像噪声、精确定位边缘以及获得连续光滑的边缘线之间的矛盾均未得到理想的效果。GVF snake能较好地解决以上矛盾,且具有更大的捕获范围和更强的凹陷域收敛性。但GVF snake初始轮廓线需手工勾勒,不仅比较繁琐,而且目标提取的结果在很大程度上受人工初始化的影响。为此,提出一种多尺度小波变换模极大值与GVF snake算法结合的方法来提取颈部淋巴结超声图像轮廓。该方法首先运用小波变换模极大值多尺度边缘检测算法得到目标图像的边缘图,再在边缘图上分别选取上、下、左、右四个不同方向若干个特征点,即可自动获得较为客观的初始轮廓线,最后利用GVF snake模型提取图像的精确轮廓。实验表明该方法能得到目标图像连续光滑的轮廓线,同时比GVF snake提取的轮廓更加精确,更能反映轮廓的局部细节。此外,由于初始轮廓更加接近给定图像的真实边缘,从而减少了梯度矢量流力场迭代(GVF)次数,提高了轮廓的收敛速度。     

分水岭算法应用于主动轮廓模型能量分割算法的研究

主动轮廓模型(snake模型)被广泛应用于边缘提取、图像分割等领域。该模型能对目标适当初始化,并进行自主收敛,使得能量处于极小值状态,以达到目标分离的效果。当目标初始位置敏感时,需要依赖其他机制对内部能量进行合理初始化,由于模型的非凸性,它有可能收敛到局部极值点甚至发散。将分水岭算法应用于主动轮廓模型的能量分割算法,通过改进的分水岭算法确定主动轮廓模型的初始轮廓,利用迭代完成对轮廓点周围的局部近邻点的检索,以选取更小的轮廓模型,当获得最小值时完成目标轮廓的提取。     

应用多尺度纹理边缘的居民地轮廓提取

提出了一种多尺度纹理边缘与感知编组结合的居民地轮廓提取方法,用于在航空影像上提取居民地轮廓。该方法首先根据影像边缘点的尺度信息计算边缘隶属度,生成多尺度边缘图像;然后将边缘点属于高纹理区域的概率表示为边缘隶属度的函数,通过计算边缘点的概率确定高纹理区域边缘;最后利用曲线跟踪连接提取点形成初始零散轮廓集,并应用感知编组连接初始轮廓,获得完整闭合的居民地轮廓。实验证明,提取的居民地轮廓位置准确且完整闭合。     

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。     

改进snake模型的人脸拓扑轮廓提取

人脸所在的区域具有拓扑不变性,由此该论文根据大范围优先的原理,对人脸进行拓扑轮廓提取.针对传统的snake模型时初始轮廓点的选取的局限性以及不能很好的收敛于凹形区域,该文在进行人脸轮廓提取的时候,通过人脸特征器官定位,在此基础上确定出snake模型的初始轮廓.其次,使用GVF算法得到的力场作为snake模型的外部力,试...     

红外图像活动轮廓分割算法

红外图像通常存在边缘模糊、对比度低、背景复杂等特点,传统的活动轮廓模型难以达到理想的分割效果。针对这种情况,提出了一种能够用于红外图像分割的边缘活动轮廓模型。该模型采用了结合图像局部熵信息定义的边缘停止函数,同时提出了一种针对红外图像的自动选取初始轮廓的方法,进一步提高了算法的效率。实验结果表明,采用该模型能够有效分割红外图像。     

可信可控网络中的一致性视图构建机制

主动轮廓模型是进行图像分割的有效方法,但主动轮廓模型在确定初始轮廓方面主要靠经验,理论方法不多。为此,提出了一种基于改进骨架算法的主动轮廓模型进行图像分割的方法。首先利用改进的骨架算法和轮廓重生算法,生成初始轮廓;再利用含有形状能量的主动轮廓模型进行轮廓的演化,使其接近真实的目标边缘,获得期望的图像分割结果。实例验证和比对实验结果表明,与传统的主动轮廓模型相比,该方法在图像分割的准确性和抗噪性方面有很大的提升。     

图像分割的结构张量几何活动轮廓模型

基于水平集方法和结构张量,提出几何活动轮廓模型应用于图像分割,解决水平集方法轮廓初始化和弱边缘处易于边缘泄露问题.该方法利用张量图像的散度算子构造新的外力,引导水平集函数的自适应运动,使得其可以初始为常值函数,消失其演化对初始轮廓的需要;在偏微分方程中引入张量迹信息,减少噪声对其演化的影响,避免轮廓在弱边缘处泄露.实验结果表明,该方法对噪声图像鲁棒,能提取深度凹陷目标轮廓和红外图像中的弱目标.     

一种改进的GVF模型

在基于snake模型的图像分割中,搜索范围和深度凹陷区域的分割是难点.以往sanke模型的改进多是针对它的外部力场,通过比较改进的传统snake模型--距离snake、GVF和NGVF的优缺点,在不改变力场的情况下,综合它们的优点,提出一个新的模型.先采用距离snake模型使初始轮廓逼近目标物体边缘,然后结合NGVF使收敛进入目标物体的凹陷部分.实验表明该模型具有较大的捕获区且能快速收敛到物体边缘的凹陷部分,提取出感兴趣目标的轮廓.     

一种改进的快速轮廓线提取算法

文章针对传统主动轮廓模型对噪声敏感,初始位置敏感和收敛速度慢等不足,提出了一种基于PSO和GVF的快速轮廓线提取算法。首先利用PSO对轮廓控制点进行寻优,使之快速地收敛到图像的边缘附近;然后利用插值算法,得到目标图像的较粗糙轮廓,以此目标轮廓作为下一步GVF收敛的初始位置,最后得到准确的轮廓线。实验结果表明该算法不仅能对图像轮廓线进行准确的提取,而且具有一定的抗噪性能,易于实现,速度快等特点。     

基于预处理的Ballon模型及在眼疲劳检测中的应用

获取眼睛轮廓和眼球轮廓对进一步研究人眼疲劳状态具有重要意义.提出基于预处理的Ballon模型对含有双眼的局部人脸图片进行人眼和眼球检测的方法.用微分算法抽取边缘、标识出物体、使用几何特性识别人艰区域,自动获取主动轮廓所需要的眼睛初始轮廓;使用提出的基于预处理的Ballon模型收敛人眼;结合数学形态等方法收敛到眼球.实验结果表明,该方法具有效果好、鲁棒性好、受光线影响弱等优点.     

Snake活动轮廓在组织培养细胞分割中的应用

在组织工程培养细胞图像检测中，需要得到较完整的清晰轮廓线以获取生长信息。为了适应这种需求，提出了一种基于Snake算法自动边缘检测算法。应用基于小波的尺度独立边缘检测方法，可以得到简洁的边缘；采用形态学和样条拟合方法得到的单像素的边界作为Snake算法的初始轮廓，通过迭代和结合图像固定点的外部约束力使轮廓收敛到最终的边界。实验结果证明了该算法的可行性和有效性。     

基于改进Live-Wire算法的无人机遥感影像标注

标签的制作是深度学习应用的关键步骤,为了克服无人机平台的复杂运动、光照条件不足、地物轮廓复杂等导致遥感影像的地物轮廓提取和标注的难点,文中提出一种改进的Live-wire算法并用于无人机遥感影像的典型地物的标签标注;通过改进模糊隶属度函数克服了Pal-King隶属函数灰度覆盖空间不足的缺陷并结合双阈值方法实现边缘点的提取,以改进的Pal-King的模糊边缘检测方法替代Live-Wire算法的拉普拉斯边缘提取方法;通过增加节点之间梯度幅值的变化特征优化代价函数,以提高Live-Wire算法的轮廓跟踪的连续性;大量的对比实验证明,相较于传统方法,改进的Live-Wire方法的轮廓提取和跟踪的稳健性、效率更高.     

一种基于Hausdorff距离的运动物体跟踪算法

针对视频处理中运动物体的检测和跟踪问题,提出了一种基于Hausdorff距离的目标跟踪算法。新算法提出首先采用多尺度分水岭变换获取运动物体模型,消除了传统基于分水岭变换算法存在的缺陷;然后使用部分Hausdorff距离实现后续帧中运动物体模型的匹配;最后再次使用多尺度分水岭算法完成运动物体模型的更新。实验表明,该算法可以有效地跟踪多个刚体或非刚体目标。     

An active contour model for object tracking using the previous contour

An active contour model is proposed for object tracking using prior information. Conventional algorithms have many problems when applied in object tracking. The proposed active contour algorithm, a model using an edge of an adapted color feature, not only modifies the internal energy function of the conventional algorithm to extend the search range and reduce the computational burden, but also modifies the external energy function to reduce the edge candidates of the object. The algorithm searches normally and uses dynamic programming to solve the energy minimization problem. The main drawbacks of a conventional snake algorithm, i.e., shrinking, a limited search range, sensitivity to outliers, are improved with the proposed algorithm. We illustrate the effectiveness of our scheme using some tracking examples. This work was presented, in part, at the Seventh International Symposium on Artificial Life and Robotics, Oita, Japan, January 16–18, 2002     

Video object tracking based on improved gradient vector flow snake and intra-frame centroids tracking method

Accurately tracking the video object in video sequence is a crucial stage for video object processing which has wide applications in different fields. In this paper, a novel video object tracking algorithm based on the improved gradient vector flow (GVF) snake model and intra-frame centroids tracking algorithm is proposed. Unlike traditional gradient vector flow snake, the improved gradient vector flow snake adopts anisotropic diffusion and a four directions edge operator to solve the blurry boundary and edge shifting problem. Then the improved gradient vector flow snake is employed to extract the object contour in each frame of the video sequence. To set the initial contour of the gradient vector flow snake automatically, we design an intra-frame centroids tracking algorithm. Splitting the original video sequence into segments, for each segment, the initial contours of first two frames are set by change detection based on t-distribution significance test. Then, utilizing the redundancy between the consecutive frames, the subsequent frames’ initial contours are obtained by intra-frame motion vectors. Experimental results with several test video sequences indicate the validity and accuracy of the video object tracking.     

一种基于主动轮廓模型的MRI医学图像序列边缘提取算法

为了提取核共振成像图像序列的边缘，提出了一种改进主动轮廓模型的边缘提取算法。通过调整原始公式的一些参数使得该模型不但能精确地提取图像中的凸形物体的边缘，而且能够接近边缘的凹陷处；引入自适应改变大小的外部约束能量来增大外能的吸引范围，使控制点能够不依赖于初始轮廓而快速地收敛到目标的真实轮廓；结合匹配技术，提高边缘提取结果层间传递的精度。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提取出感兴趣的物体边缘。     

基于主动轮廓模型的交通场景运动目标提取算法

在交通监控中,从复杂的交通场景中精确地分割出运动目标是至关重要的。目前,经典的运动目标检测算法有背景差法和帧差法。当场景中存在阴影时,这两种方法都不能够精确地提取运动目标。提出了一种基于主动轮廓模型的运动目标提取算法。通过阴影检测,从运动目标中获得消除阴影的初始轮廓,然后通过主动轮廓模型逼近运动目标真实轮廓。实验表明,该算法既可以消除阴影和噪声的影响,又可以保持运动目标完整。     

基于LBF方法的测地线活动轮廓模型

经典的测地线活动轮廓模型分割含有弱边界的目标时,难以得到真实边界。为解决这一问题,文中将结合局部二元拟合(LBF)方法和测地线活动轮廓模型的优点,提出一种基于LBF方法的测地线活动轮廓模型。首先,将LBF方法的能量泛函进行归一化处理,取代测地线活动轮廓模型的边缘停止函数。其次,构建梯度下降流,促使轮廓曲线运动到目标边界上。最后,对5组含有弱边界的图像进行仿真实验。实验结果表明,文中模型能准确分割含有弱边界的目标,具有抗噪性,同时对初始曲线的位置不敏感,优于其它常见改进的测地线活动轮廓模型。