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1.
We present a modification of the Mumford-Shah functional and its cartoon limit which facilitates the incorporation of a statistical prior on the shape of the segmenting contour. By minimizing a single energy functional, we obtain a segmentation process which maximizes both the grey value homogeneity in the separated regions and the similarity of the contour with respect to a set of training shapes. We propose a closed-form, parameter-free solution for incorporating invariance with respect to similarity transformations in the variational framework. We show segmentation results on artificial and real-world images with and without prior shape information. In the cases of noise, occlusion or strongly cluttered background the shape prior significantly improves segmentation. Finally we compare our results to those obtained by a level set implementation of geodesic active contours.  相似文献
2.
数字图像修复技术综述   总被引:6,自引:6,他引:37       下载免费PDF全文
图像修复是图像复原研究中的一个重要内容,它的目的是根据图像现有的信息来自动恢复丢失的信息,其可以用于旧照片中丢失信息的恢复、视频文字去除以及视频错误隐藏等。为了使人们对该技术有个概略了解,在对目前有关数字图像修复技术的文献进行理解和综合的基础上,首先通过对数字图像修复问题的描述,揭示了数字图像修复的数学背景;接着分别介绍了以下两类图像修复技术:一类是基于几何图像模型的图像修补(inpainting)技术,该技术特别适用于修补图像中的小尺度缺损;另一类是基于纹理合成的图像补全(comp letion)技术,该技术对于填充图像中大的丢失块有较好的效果;然后给出了这两类方法的应用实例;最后基于对数字图像修复问题的理解,提出了对数字图像修复技术的一些展望。  相似文献
3.
We propose a variational framework for the integration of multiple competing shape priors into level set based segmentation schemes. By optimizing an appropriate cost functional with respect to both a level set function and a (vector-valued) labeling function, we jointly generate a segmentation (by the level set function) and a recognition-driven partition of the image domain (by the labeling function) which indicates where to enforce certain shape priors. Our framework fundamentally extends previous work on shape priors in level set segmentation by directly addressing the central question of where to apply which prior. It allows for the seamless integration of numerous shape priors such that—while segmenting both multiple known and unknown objects—the level set process may selectively use specific shape knowledge for simultaneously enhancing segmentation and recognizing shape.  相似文献
4.
Differential methods belong to the most widely used techniques for optic flow computation in image sequences. They can be classified into local methods such as the Lucas–Kanade technique or Bigün's structure tensor method, and into global methods such as the Horn/Schunck approach and its extensions. Often local methods are more robust under noise, while global techniques yield dense flow fields. The goal of this paper is to contribute to a better understanding and the design of novel differential methods in four ways; (i) We juxtapose the role of smoothing/regularisation processes that are required in local and global differential methods for optic flow computation. (ii) This discussion motivates us to describe and evaluate a novel method that combines important advantages of local and global approaches: It yields dense flow fields that are robust against noise. (iii) Spatiotemporal and nonlinear extensions as well as multiresolution frameworks are presented for this hybrid method. (iv) We propose a simple confidence measure for optic flow methods that minimise energy functionals. It allows to sparsify a dense flow field gradually, depending on the reliability required for the resulting flow. Comparisons with experiments from the literature demonstrate the favourable performance of the proposed methods and the confidence measure.  相似文献
5.
图像光流联合驱动的变分光流计算新方法   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
提出一种基于图像光流联合驱动的变分光流计算方法。数据项采用灰度守恒和梯度守恒相结合、局部约束与全局约束结合的思想,并引入正则化因子提高计算精度。平滑项采用图像与光流联合驱动的各向异性平滑策略,将数据项与平滑项紧密地联系起来,并通过设计扩散张量的两个本征值来控制光流扩散速度。最后采用多分辨率分层细化策略解决大位移问题。实验结果证明,该计算模型在背景复杂、光照变化、运动边界等情况的光流计算具有很好的效果。  相似文献
6.
融合Kernel PCA形状先验信息的变分图像分割模型   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
目的 基于能量最小化的变分图像分割方法已经受到研究人员的广泛重视,取得了丰硕成果。但是,针对图像中存在的噪音污染、目标被遮挡等情况,则难以正确分割。引入先验形状信息是解决该问题的一个重要方向,但是随之而带来的姿态变化问题是一个难点。传统的做法是在每步迭代过程中单独计算姿态变换参数,导致计算量大。方法 在基于Kernel PCA(KPCA)的形状先验模型基础上,提出一种具有内在的姿态不变性的KPCA形状先验模型,并将之融合到C-V变分图像分割模型中。结果 提出模型无须在每步迭代中显式地单独计算姿态变换参数,相对于C-V模型分割正确率能够提高7.47%。同时,针对KPCA模型中计算高斯核函数的参数σ取值问题,也给出一种自适应的计算方法。结论 理论分析及实验表明该模型能较好地解决先验形状与目标间存在的仿射变化问题,以及噪音、目标被遮挡等问题。  相似文献
7.
三维图像多相分割的变分水平集方法   总被引:1,自引:1,他引:7  
变分水平集方法是图像分割等领域出现的新的建模方法,借助多个水平集函数可有效地实现图像多相分割.但在区域/相的通用表达、不同区域内图像模型的表达、通用的能量函的设计、高维图像分割中的拓展研究等方面仍是图像处理的变分方法、水平集方法、偏微分方程方法等研究的热点问题.文中以三维图像为研究对象,系统地建立了一种新的三维图像多相分割的变分水平集方法.该方法用n-1个水平集函数划分n个区域,并基于Heaviside函数设汁出区域划分的通用的特征函数;其能量泛函包括通用的区域模型、边缘检测模型和水平集函数为符号距离函数的约束项3部分;最后,针对所得到的曲面演化方程,采用半隐式差分格式进行离散,并对多种类型三维图像进行分割验证了所提出模型的通用性和有效性.  相似文献
8.
分数阶原始对偶去噪模型及其数值算法   总被引:1,自引:1,他引:0  
目的:本文结合分数阶微积分理论和对偶理论,提出了一种与分数阶ROF去噪模型等价的分数阶原始对偶模型。从理论上分析了该模型与具有鞍点结构的优化模型在结构上的相似性,从而可使用求解鞍点问题的数值算法求解该模型。方法:使用求解鞍点问题的基于预解式的原始对偶算法对提出模型进行求解,并采用自适应变步长迭代优化策略提高寻优效率,弥补了传统数值算法对步长要求过高的缺陷。同时论证了确保算法收敛性的参数取值范围。结果:实验结果表明,提出的分数阶原始对偶模型能够有效地抑制“阶梯效应”,保护纹理和细节信息,同时采用的数值算法具有较快的收敛速度。结论:本文提出了一种分数阶原始对偶去噪模型,该模型可采用一种基于预解式的原始对偶算法进行求解。实验结果表明,提出的模型能有效改善图像的视觉效果,采用的数值算法能有效快速收敛。  相似文献
9.
The metastable phase diagram of the BCC-based ordering equilibria in the Fe–Al–Mo system has been calculated via a truncated cluster expansion, through the combination of Full-Potential-Linear augmented Plane Wave (FP-LAPW) electronic structure calculations and of Cluster Variation Method (CVM) thermodynamic calculations in the irregular tetrahedron approximation. Four isothermal sections at 1750 K, 2000 K, 2250 K and 2500 K are calculated and correlated with recently published experimental data on the system. The results confirm that the critical temperature for the order–disorder equilibrium between Fe3Al–D03 and FeAl–B2 is increased by Mo additions, while the critical temperature for the FeAl–B2/A2 equilibrium is kept approximately invariant with increasing Mo contents. The stabilization of the Al-rich A2 phase in equilibrium with overstoichiometric B2–(Fe,Mo)Al is also consistent with the attribution of the A2 structure to the τ2 phase, stable at high temperatures in overstoichiometric B2–FeAl.  相似文献
10.
By combining Cluster Variation Method with FLAPW electronic structure total energy calculations and the Debye–Grüneisen theory within quasi-harmonic approximation, L10-disorder phase equilibria for Fe–Ni system are calculated. The transition temperature, 483 K, determined in the present calculation is lower than that obtained in the previous calculation without thermal vibration effects. The decrease of the transition temperature is ascribed to the enhanced phase stability of a disordered phase due to the thermal softening of a lattice.  相似文献
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