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1.
Geodesic Active Contours   总被引:17,自引:17,他引:167  
A novel scheme for the detection of object boundaries is presented. The technique is based on active contours evolving in time according to intrinsic geometric measures of the image. The evolving contours naturally split and merge, allowing the simultaneous detection of several objects and both interior and exterior boundaries. The proposed approach is based on the relation between active contours and the computation of geodesics or minimal distance curves. The minimal distance curve lays in a Riemannian space whose metric is defined by the image content. This geodesic approach for object segmentation allows to connect classical snakes based on energy minimization and geometric active contours based on the theory of curve evolution. Previous models of geometric active contours are improved, allowing stable boundary detection when their gradients suffer from large variations, including gaps. Formal results concerning existence, uniqueness, stability, and correctness of the evolution are presented as well. The scheme was implemented using an efficient algorithm for curve evolution. Experimental results of applying the scheme to real images including objects with holes and medical data imagery demonstrate its power. The results may be extended to 3D object segmentation as well.  相似文献
2.
Global Minimum for Active Contour Models: A Minimal Path Approach   总被引:4,自引:4,他引:8  
A new boundary detection approach for shape modeling is presented. It detects the global minimum of an active contour models energy between two end points. Initialization is made easier and the curve is not trapped at a local minimum by spurious edges. We modify the snake energy by including the internal regularization term in the external potential term. Our method is based on finding a path of minimal length in a Riemannian metric. We then make use of a new efficient numerical method to find this shortest path.It is shown that the proposed energy, though based only on a potential integrated along the curve, imposes a regularization effect like snakes. We explore the relation between the maximum curvature along the resulting contour and the potential generated from the image.The method is capable to close contours, given only one point on the objects' boundary by using a topology-based saddle search routine.We show examples of our method applied to real aerial and medical images.  相似文献
3.
基于主动轮廓模型和水平集方法的图像分割技术   总被引:2,自引:2,他引:11       下载免费PDF全文
图像分割是计算机底层视觉中首要解决的关键问题。为了使人们对该领域现状有个概略了解。首先回顾了近十几年来基于主动轮廓模型的图像分割技术的发展概况;然后分类介绍了基于边界、基于区域和基于边界与区域的主动轮廓模型技术的演变及各自的优缺点,以及相应的能处理轮廓拓扑变化的稳定数值求解方法——水平集方法;最后展望了主动轮廓模型在图像对准中的应用。  相似文献
4.
感兴趣区域高效提取算法   总被引:1,自引:1,他引:8  
感兴趣区域在临床医学图像分析中占有重要地位.提出了一种基于单调推进曲线进化的感兴趣区域提取新方法.首先,通过极小化ROI(region of interest)能量函数,推导出区域速度函数项,并与基于边界的速度函数融合,提出融合ROI信息的单调推进Snake模型.ROI信息能够增强曲线深入到对比度低且细窄的区域中的传播能力.其次,提出了多初始化快速推进算法,选择性地种植种子曲线有助于局部区域的生长从而进一步改善分割结果.此外,为提高计算效率,在多尺度空间进行数值求解,其中利用快速解传递方法实现粗一级尺度到细一级尺度解的传递,可以加速收敛.利用医学图像分割实验对该方法进行评估,结果表明:该方法能够快速、精确地提取低对比度和细窄的ROI区域.与现有方法相比,该方法的高效性同时体现在分割结果和计算代价上.  相似文献
5.
基于变分水平集的灰度不均匀医学图像分割   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
林颖  印桂生  杨耘 《计算机工程》2010,36(24):203-205
针对医学图像中存在的灰度不均匀现象,提出一种变分水平集分割模型。将邻域信息引入到基于Bayes决策准则的水平集分割框架中,以增强灰度不均匀条件下弱目标边界的识别能力。为缓解模型求解时易出现的局部极小问题,设计一种简单而有效的随机优化方法以搜索近似全局最优解。实验对比及分析验证了该水平集分割模型在多种灰度不均匀场景下均表现出较好的分割性能。  相似文献
6.
传统的实现测地线活动轮廓(Geodesic Active Contour,GAC)模型的水平集方法中,采用迎风方案作数值求解,需要使用足够小的时间步长,在曲线演化的过程中需要重新初始化,故效率低,据此,给出一种基于测地线活动轮廓模型的变分水平集方法,引入了一个水平集函数的强制项,避免了重新初始化,简化了初始化的工作,通过实验证明了这种方法是有效的,稳定的。  相似文献
7.
提出了一种基于改进水平集方法的遥感图像道路提取实用方法。针对水平集分割方法速度较慢以及对区域划分仅仅考虑灰度特征等不足,提出一种改进算法,通过引入罚函数项,并整合RGB空间和HSI空间的各通道信息,构造了一类基于多空间信息且无需重新初始化的水平集演化方程。同时针对遥感图像幅值大的特点,建立整图划分若干子图的划分方法,使提取的目标道路集中在少量子图中,减少了无目标背景干扰。利用QuickBird 0.61 m分辨率遥感图像进行道路信息提取试验,并建立评价指标对算法结果进行量化评价和分析。结果表明,研究的方法可较好地抑制区域背景噪声的干扰,快速准确地提出完整的道路区域,在道路交通规划辅助决策等领域具有重要的应用前景。  相似文献
8.
In this paper, we propose a novel scheme for simulating geometric active contours (geometric flow) of one kind, applying multiquadric (MQ) quasi-interpolation. We first represent the geometric flow in its parametric form. Then we obtain the numerical scheme by using the derivatives of the quasi-interpolation to approximate the spatial derivative of each dependent variable and a forward difference to approximate the temporal derivative of each dependent variable. The resulting scheme is simple, efficient and easy to implement. Also images with complex boundaries can be more easily proposed on the basis of the good properties of the MQ quasi-interpolation. Several biomedical and astronomical examples of applications are shown in the paper. Comparisons with other methods are included to illustrate the validity of the method.  相似文献
9.
准确有效地提取颅骨区域的单层外轮廓线是基于轮廓线颅骨三维模型重建的关键问题之一。针对颅骨复杂外形单层外轮廓提取困难,提出了一种基于曲线演化的方法。首先对图像进行阈值分割获得颅骨区域,然后初始化一条包括该区域的单层闭合曲线,对该曲线应用一种新的微分方程进行演化,最终获得颅骨区域的外轮廓线。实验结果表明,该方法可自动处理颅骨CT图像,准确获得颅骨的单层外轮廓,有效解决了颅骨单层外轮廓提取问题。  相似文献
10.
张宁  余学飞  卢广文 《计算机应用》2012,32(7):1902-1905,1909
针对心脏磁共振图像(MRI)左心室内膜与外膜边缘方向不同的特点,提出一种基于曲线演化框架的方向主动轮廓模型进行左心室内外膜分割.曲线演化方程中包含基于图像边缘与区域灰度特征的混合几何流.几何流中的边缘信息项由经Fast Marching方法扩展后的动态方向梯度矢量流场(DDGVF)构成,用以引导曲线向具有不同方向的目标边缘运动,而区域友度信息项则由Chan-Vese (CV)模型构成,用以防止曲线在演化过程中受其他边缘成分的影响而发生泄漏.最终的曲线演化方程采用水平集方法求解.实验结果表明,所提方法能够较为准确地分割出心脏MRI图像中的左心室内外膜并具有较好的鲁棒性,对于实现基于心脏MRI图像的左心室心肌区域自动快速分割和心脏功能分析与评价具有一定的应用价值.  相似文献
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