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1.
基于Mumford-Shah模型的快速水平集图像分割方法   总被引:77,自引:4,他引:73  
李俊  杨新  施鹏飞 《计算机学报》2002,25(11):1175-1183
该文对Chan-Vese提出的基于Mumford-Shah模型的水平集分割图像的算法做了两方面的改进:首先改进了C-V方法的偏微分方程,使得C-V方法可以快速计算出全局最优分割;其次,采用源点映射扫描方法来快速计算符号距离函数,克服了常规水平集方法中构造符号距离函数计算量大的缺点,并结合该文所提出的基于快速步进法生成符号表的方法,进一步提高了计算稳定性.两方面的改进提高了计算的速度和分割效果,试验统计结果显示,对于512×512的大幅图像,一般只需要10次左右的迭代就可以得到最优的分割效果.对合成图像、生物医学图像的分割结果表明了本文方法的稳健、快速.  相似文献
2.
We propose a new multiphase level set framework for image segmentation using the Mumford and Shah model, for piecewise constant and piecewise smooth optimal approximations. The proposed method is also a generalization of an active contour model without edges based 2-phase segmentation, developed by the authors earlier in T. Chan and L. Vese (1999. In Scale-Space'99, M. Nilsen et al. (Eds.), LNCS, vol. 1682, pp. 141–151) and T. Chan and L. Vese (2001. IEEE-IP, 10(2):266–277). The multiphase level set formulation is new and of interest on its own: by construction, it automatically avoids the problems of vacuum and overlap; it needs only log n level set functions for n phases in the piecewise constant case; it can represent boundaries with complex topologies, including triple junctions; in the piecewise smooth case, only two level set functions formally suffice to represent any partition, based on The Four-Color Theorem. Finally, we validate the proposed models by numerical results for signal and image denoising and segmentation, implemented using the Osher and Sethian level set method.  相似文献
3.
基于Level Set方法的医学图像分割   总被引:25,自引:0,他引:25       下载免费PDF全文
朱付平  田捷  林瑶  葛行飞 《软件学报》2002,13(9):1866-1872
对图像分割进行了研究,这是医学图像处理中的关键问题之一。提出了一种结合Fast Marching算法和Watershed 变换的医学图像分割方法。首先用非线扩散滤波对原始图像进行平滑,然后利用Watershed算法对图像进行过度分割,最后用改进的Fast Marching方法对图像进行分割。除此之外,根据区域之间的统计特性的相似度重新定义了Fast Marching 方法的速度函数。实验结果表明,该方法能够快速、准确地得到医学图像的分割结果。  相似文献
4.
This paper presents a novel variational framework to deal with frame partition problems in Computer Vision. This framework exploits boundary and region-based segmentation modules under a curve-based optimization objective function. The task of supervised texture segmentation is considered to demonstrate the potentials of the proposed framework. The textured feature space is generated by filtering the given textured images using isotropic and anisotropic filters, and analyzing their responses as multi-component conditional probability density functions. The texture segmentation is obtained by unifying region and boundary-based information as an improved Geodesic Active Contour Model. The defined objective function is minimized using a gradient-descent method where a level set approach is used to implement the obtained PDE. According to this PDE, the curve propagation towards the final solution is guided by boundary and region-based segmentation forces, and is constrained by a regularity force. The level set implementation is performed using a fast front propagation algorithm where topological changes are naturally handled. The performance of our method is demonstrated on a variety of synthetic and real textured frames.  相似文献
5.
基于区域划分的曲线演化多目标分割   总被引:16,自引:1,他引:15  
杨莉  杨新 《计算机学报》2004,27(3):420-425
该文在小波变换的多分辨率框架下建立了一种基于曲线演化的多目标分割算法,并且目标分割由两步实现:(1)区域划分,将图像域分为多个子区域;(2)在各子区域中,采用基于简化的Mumford-Shah模型的曲线演化方法进行分割,从而实现了多个(不局限于一个)不同平均灰度目标的分割.由于算法建立在区域划分和CV方法的基础上,因而对受噪声影响大、边缘模糊的多个不同质区域仍能得到正确的分割.同时算法从多方面提高了曲线演化速度.  相似文献
6.
图像分割中分段光滑Mumford-Shah模型的水平集算法   总被引:16,自引:2,他引:14  
图像分割和轮廓提取在计算机视觉和模式识别中具有重要意义,基于主动轮廓模型的图像分割和轮廓提取是目前研究热点,分析了Mumford—Shah模型的主动轮廓新的视觉机制;并推导了简化的分段光滑水平集模型,通过构造具有柔性距离函数,对迭代步骤中水平集函数重新初始化,结合本质上无振荡格式(ENO scheme)和预测校正格式,提出了一种新的有限差分算法,该算法不但能提取多个具有不同凹凸拓扑结构和灰度差异物体的轮廓,而且能保持分割后物体的灰度特性。最后给出了若干算例,算例表明,该水平集算法具有数值稳定性,不会出现振荡现象。  相似文献
7.
8.
基于Level Set方法的人脸轮廓提取与跟踪   总被引:11,自引:0,他引:11  
提出一种基于level set方法的图像序列中人脸轮廓提取与跟踪算法,首先利用图像帧间差分快速检测出运动区域,并根据人脸图像的投影映射规则确定人脸所在的外接矩形,然后以此矩形作为初始曲线,采用一种改进的1evelset模型精确提取出入脸轮廓。由于图像序列中人脸是一直运动的,该文引入一阶线性Kalman滤波模型对人脸运动进行估计,从而较好地跟踪了运动中的人脸轮廓,实验结果表明该方法是有效的。  相似文献
9.
基于Level Set方法的曲线演化   总被引:11,自引:0,他引:11       下载免费PDF全文
杨猛  汪国平  董士海 《软件学报》2002,13(9):1858-1865
Level Set方法是一种描述曲线以曲率相关的速度演化的有力工具,最近几年在医学图像处理、自然现象的模拟以及计算机视觉等领域得到了广泛的应用.其中,曲线演化后的平滑算法和轮廓跟踪方法是Level Set方法实际应用中的两个关键算法.给出了一种平滑Level Set距离函数的简单方法.该方法只采用内插值的方式,消除平面上的全部孤立点以及部分可能产生歧义的点,在允许存在部分冗余点的情况下,利用曲线轮廓跟踪算法,得到平面上所有曲线的轮廓.经过实验验证,该方法简单、高效,适应范围广.  相似文献
10.
Global Minimum for Active Contour Models: A Minimal Path Approach   总被引:11,自引:3,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
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