基于对偶树复小波和MRF模型的纹理图像分割

基于对偶树复小波（DT-CWT）和马尔可夫随机场（MRF）模型提出了一种监督纹理图像分割算法,算法包括两个步骤,首先对复小波变换系数进行较为精确的建模,提取其一阶统计信息作为纹理特征,综合多个尺度的信息,基于极大似然标准进行初始分割;其次,将初始分割结果用MRF模型表示,基于贝叶斯最大后验（MAP）融合初始分割结果,得到最终的分割结果。算法应用于合成纹理图像和实际图像得到了良好的结果,对比实验表明算法所采用的纹理特征的提取方法、小波变换方式、用MRF模型来建模标号等是算法简洁有效的基础。     

改进马尔科夫随机场的SAR图像建筑物分割

作为城区主要目标之一,建筑物的检测和提取至关重要,而利用图像分割将建筑物从背景中分离出来是后续处理的基础。传统马尔科夫随机场（Markov Random Field, MRF）模型对合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar, SAR）图像进行建筑物分割时只利用了灰度信息,因此对灰度不均匀目标分割完整性较差,且利用最小能量准则分割时未考虑两部分随机场能量的相互关系,从而导致分割结果不能同时兼顾区域一致性与边缘细节性。为此,研究提出一种改进MRF的SAR图像建筑物分割方法。首先,通过在观测场引入由巴氏距离加权的纹理特征,实现对灰度不均匀建筑物的完整提取;其次,在两部分随机场能量中引入随迭代次数变化的权重,实现在建筑物密集区域保持边缘平滑的同时更好地抑制噪声。为了验证算法的有效性和实用性,对不同场景的SAR图像进行处理,结果表明：所提算法在不同场景中均能得到更好的分类正确率和Dice系数。     

基于MRF模型的NSCT域SAR图像分割

针对复杂背景下的合成孔径雷达（SAR）图像的分割问题,提出一种基于非降采样Contourlet变换（NSCT）域马尔可夫（MRF）模型的算法。该算法综合利用了MRF模型在影像分割中的优势和图像的多分辨率描述的信息,采用高斯混合模型建模各个尺度的特征场,Potts模型建模各个尺度的标记场,大尺度的分割结果直接投影到小尺度上,作为分割的初始结果。实验部分与经典的阈值分割算法和马尔可夫分割算法进行比较、分析,结果表明该算法可准确地分割目标,同时保留目标的细节信息。     

基于非下采样Contourlet和MRF的纹理图像分割

提出了一种基于非下采样Contourlet变换(NSCT)和马尔科夫随机场(MRF)相结合的纹理图像分割算法.算法包括两个步骤,首先通过NSCT实现对图像纹理特征的提取,并使用模糊C-均值完成对图像的初始分割;然后将初始分割结果用 MRF模型表示,通过贝叶斯置信传播得到图像的最终分割结果.实验结果表明,对于纹理图像,该方法在分割错误率、区域一致性以及边缘的准确性方面都比传统小波变换的方法有了明显的改善.     

基于小波域广义高斯分布的SAR图像分割算法

针对利用灰度共生矩阵作为纹理特征的传统方法不能够有效表征图像的边缘高频信息的问题,结合小波的多分辨率分析,提出了一种基于小波变换域统计特性的合成孔径雷达（SAR）图像分割算法。图像经过小波变换后,其统计特性服从广义高斯分布（GGD）,利用最大似然（ML）估计,推导出GGD的两个参数[α]、[β],提出了利用Newton-Raphson法对[β]进行快速迭代求解。并将[α]、[β]作为SAR图像的纹理特征,利用K-Means对其进行分割。通过对典型的SAR图像结果分析,表明了该算法的有效性。     

基于改进马尔可夫随机场的钢轨缺陷分割

为提高钢轨缺陷分割对噪声的鲁棒性,提出一种基于改进马尔可夫随机场(MRF)的钢轨缺陷分割方法。利用背景差分法对灰度进行预处理,消除灰度分布不均的干扰。对模糊if-then规则的前提部分采用马尔可夫随机场来利用图像中的空间约束,结果部分指定像素距离图算法,通过使用马尔可夫随机场(MRF)在相邻像素图像之间并入局部空间信息,推导出新的自适应模糊集和MRF相结合的钢轨表面缺陷自动分割方法。建立标准的FCM、GMM和该方法的钢轨缺陷分割对比实验,验证了算法的有效性和优越性。     

一种基于多尺度马尔可夫随机场的SAR图像分割算法

利用小波变换模大值边缘检测算法得到SAR图像不同尺度下的边缘信息,再利用MRF分割算法对SAR图像进行分割。实验结果表明,该方法改善了SAR图像分割的质量,有效地改善了MRF图像分割算法的方向灵敏性。     

联合显著性与MRF的SAR建筑物分割算法

针对经典马尔可夫随机场（MRF）在进行高分辨率SAR图像分割时存在容易受到斑点噪声干扰等问题,提出一种基于建筑物指数相似度距离及MRF模型（BISD-MRF）的高分辨率SAR建筑物分割算法。基于较复杂SAR场景下建筑物目标可能呈现多种形态结构的问题,设计一种多尺度显著性建筑物指数（MSBI）方案来提取建筑物目标的显著性特征,并通过强度信息重构、纹理显著性提取、频谱显著性信息统计来分别提取不同类型区域的显著性信息,构建适用于SAR建筑物目标的显著性模型。在此基础上,将MSBI值引入到改进的基于改进余弦函数的势函数模型中,利用余弦函数对邻域像素MSBI值进行相似性度量,同时利用特征空间语义信息对像素及其邻域像素标签信息进行有效约束,以提升势函数模型对高分辨率SAR建筑物目标的表征能力。不同平台下的建筑物分割实验结果表明,与MRF、MBI、FRFCM等算法相比,本文算法分割性能平均提升了4.3~10.7个百分点,更适用于较复杂场景下高分辨率SAR建筑物的分割任务。     

MSTAR图像的矩特征分析与多阈值分割

图像分割是SAR图像自动目标识别应用中的基础性问题。定义并分析了MSTAR图像的矩特征,进而构造了多阈值处理策略,用于MSTAR图像的分割。首先研究了目标、阴影,以及背景区域统计特性,并确定了相应的数学模型描述,在此基础上给出了矩特征的定义,并分析了其基本特性。通过由图像空间到矩特征空间的转换,显著增强了目标区域与阴影、背景区域的差异性,因此通过构造不同的阈值化规则,实现了MSTAR图像中目标、阴影和背景区域的分割。对MSTAR图像的处理结果表明,与恒虚警率（CFAR）、最大类间方差（OTSU）、模糊C均值（FCM）和马尔可夫随机场（MRF）等典型分割算法相比,本文方法不需进行噪声抑制,但在分割效果和鲁棒性等方面性能更好,同时,对多尺度、多目标MSTAR图像的分割也显示出良好的适应性。     

基于谱聚类与混合模型的SAR图像多尺度分割

针对谱聚类方法应用于合成孔径雷达（SAR）图像分割时Laplace矩阵的特征值和特征向量难以计算的问题,结合SAR图像在多个尺度的统计信息,给出了一个包含顶点凝聚、初始分割和分割细化3个步骤的SAR图像多尺度分割方法。首先,用一个顶点数不断减少的凝聚图序列来逼近从SAR图像得到的图;然后应用谱聚类方法对最粗尺度的凝聚图进行分割得到初始分割结果;最后根据SAR图像的统计性质,利用基于混合模型估计的分类后验概率将初始分割结果逐尺度进行细化得到SAR图像的最终分割。实验结果表明了方法的有效性。     

一种基于小波变换的马尔可夫随机场的视频对象分割

马尔可夫随机场（Markov Random Field,MRF）理论已经被广泛地应用于视频图像的分割。提出一种基于小波变换的马尔可夫随机场模型的视频对象分割算法。该算法利用小波变换将图像序列分解到小波域,并在此基础上建立马尔可夫随机场模型,构造相应的能量函数。通过迭代求解能量函数的最优解,得出标记场,提取出运动对象。仿真结果表明,该算法能够有效地抑制噪声,提高构成对象边界像素的数量,快速有效地提取出视频对象。     

非参数图像分割算法的研究及改进

对传统的Dirichlet过程混合(MDP)非参数算法进行改进,提出一种新的MDP非参数图像分割算法。引入马尔可夫随机场(MRF)空间领域关系,并将其作为空间先验约束条件对图像后验概率加以约束。该算法能够光滑图像中的边缘部分、控制分类数并加快收敛速度。实验结果表明,与传统算法相比,该算法的分割准确度较高。     

基于PSO的Markov随机场在医学图像分割中的应用

研究了应用粒子群优化算法（PSO）优化Markov随机场方法对磁共振图像进行分割的算法。建立了基于马尔可夫随机场的图像分割模型,针对马尔可夫随机场图像模型的局部相关特性和最大后验概率估计,将粒子群优化算法应用于该模型,快速获得图像分割目标的全局最优解。实验数据表明该方法的高效性。     

一种基于DA-STMRF模型的运动目标分割方法

为克服传统的时空马尔可夫随机场模型中全局一致平滑约束引起的过平滑,根据间断自适应的思想,结合边缘信息,提出了一种基于间断自适应时空马尔可夫随机场模型的运动目标分割方法。帧差图像二值化得到初始标记场,初始标记场进行“与”操作获得共同标记场,通过构造相应的能量函数,用Metroplis采样器算法实现共同标记场的优化。通过实验验证了该算法的有效性。     

图像分割中MRF与DMN方法评述与比较

综述马尔科夫随机场(Markov Random Field,MRF)的研究和应用历史,着重讨论了图像分割中MRF的原理和应用。分析了可分解马尔科夫网(Decomposable Markov Networks,DMN)的一般方法以及DMN在图像分割问题中的应用。比较研究了MRF和DMN的区别和联系。     

基于局部区域能量最小化模型的图像分割

在马尔可夫随机场(MRF)和概率理论的基础上,提出局部区域能量最小化模型,将传统基于像素的分割转化为基于区域的分割,能减小均匀区域中的误分类率。在该模型和MRF模型下,使用ICM算法、Gibbs采样算法、Metropolis采样算法对图像进行分割,结果表明该模型能取得更精确的分割结果,可有效拟制图像噪音和纹理对分割的影响。     

一种基于灰度分布马尔可夫模型的图像分割

传统的马尔可夫随机场（MRF）图像分割在优化求解的过程中存在运算量较大,运算时间过长,算法不收敛等问题。针对这些问题,提出一种改进算法。首先根据图像灰度分布建立标号场的更新概率模型,然后再根据此模型进行标号场的更新,从而有效地加快迭代收敛速度。实验结果证明了本算法的有效性。     

基于图像分割的立体匹配算法

基于马尔可夫随机场（MRF）的立体匹配算法利用MRF模型来对匹配取值进行连续性约束。然而,MRF模型是产生式模型,图像自身特征难以得到准确描述。提出了一种基于图像分割的立体匹配算法SGC。SGC算法预先对图像进行分割,基于图像分割信息建立立体匹配的MRF模型,从而连续性（平滑）约束可以保留视差图中分割的边缘信息;并针对图像的深度连续性约束,定义了一个反映图像自身特征的新能量函数,应用于图割算法,提高了视差计算精度。实验结果表明,与以往算法相比,SGC算法更准确地反映了图像中深度信息,避免了平滑约束所引入的误差,有效提高了视差计算精度。