非局部降噪快速模糊C-均值聚类算法

传统的模糊C-均值聚类算法未利用图像的空间信息,在分割迭加了噪声的MR图像时分割精度较差。采用了既能有效去除噪声又能较好地保持图像边缘特征的非局部降噪方法,结合基于图像灰度直方图聚类分析的快速模糊C-均值聚类算法,得到了一种具有较高分割精度的图像快速分割算法。通过对模拟图像、仿真脑部MR图像和临床脑部MR图像的分割实验,表明提出的新算法比已有的快速模糊C-均值聚类算法有更精确的图像分割能力。     

基于隶属度光滑约束的模糊C均值聚类算法

传统的FCM聚类算法未利用图像的空间信息,在分割叠加了噪声的MR图像时分割效果不理想。本文考虑到脑部MR图像真实的灰度值具有分片为常数的特性,按照合理利用图像空间信息的原则,对传统的FCM聚类算法进行了改进,增加了使隶属度趋向于分片光滑的约束项,得到了新的聚类算法。通过对模拟脑部MR图像和临床脑部MR图像的分割实验结果表明,本文提出的新算法比传统的FCM算法等多种图像分割算法有更精确的图像分割能力,并且运算简单、运算速度快、稳健性好。     

结合纹理去除的遥感图像分割

针对包含复杂纹理信息的遥感图像难以进行精准图像分割的问题,提出了一种结合纹理去除的遥感图像分割方法。首先,改进了相对全变差纹理去除方法,通过引入新的范数约束使相对全变差纹理去除方法可以在去除纹理信息的同时凸显图像中的主要结构,达到辅助分割的效果;然后,使用均值漂移算法对经过纹理去除的遥感图像进行无监督聚类,达到分割的目的;最后,提出的遥感图像分割算法在不同遥感图像上进行了测试。实验结果表明,在高分辨遥感图像的分割上,所提算法可以分割出遥感图像中的主要目标,和直接分割或者结合其他纹理去除方法相比取得了更好的分割结果。所提出的分割算法可以降低纹理信息对图像分割的影响,提高遥感图像分割的精度。     

自适应梯度重建分水岭分割算法

目的 针对灰度分水岭算法存在过分割且难以直接应用到彩色图像分割的问题,提出一种自适应梯度重建分水岭分割算法。方法 该方法首先利用PCA技术对彩色图像降维,然后计算降维后的梯度图像,并采用自适应重建算法修正梯度图像,最后对优化后的梯度图像应用分水岭变换实现对彩色图像的正确分割。结果 采用融合了颜色距离、均方差和区域信息的性能指标和分割区域数对分割效果进行评估,对不同类型的彩色图像进行分割实验,本文算法在正确分割图像的同时获得了较高的性能指标。与现有的分水岭分割算法相比,提出的方法能有效剔除图像中的伪极小值,减少图像中的极小值数目,从而解决了过分割问题,有效提升了分割效果。结论 本文算法具有较好的适用性和较高的鲁棒性。     

基于莱维飞行樽海鞘群优化算法的多阈值图像分割

针对Otsu算法用于多阈值图像分割中存在运算时间长和精度低的不足,利用群智能优化算法对图像分割算法进行优化.本文首先应用莱维飞行算法对樽海鞘群优化算法进行改进,将多阈值Otsu函数作为优化算法的适应度函数,利用改进后的LSSA寻找适应度函数的最大值,同时获得相对应的多阈值.其次,通过对几幅基本图像、伯克利大学图像分割库...     

一种快速均值漂移图像分割算法

图像分割是图像分析及图像理解的关键步骤。与其他图像分割算法相比,均值漂移(Mean Shift)算法具有原理简单、无需先验知识、可以处理灰度图像及复杂的自然彩色图像等优点。但该算法需要对图像中每个像素点进行迭代计算,因此分割所需要的时间较长。本文提出了一种快速Mean Shift图像分割算法(Fast mean shift,FMS),将少量像素点作为初始点进行迭代计算,而出现在高维球区域内的其他像素点根据其到已有类中心的距离进行归类,从而减少Mean Shift算法的迭代次数,缩短分割时间。实验结果表明,本文提出的快速Mean Shift图像分割算法可以获得良好的分割结果且具有较高的分割效率。     

一种基于多分辨率与模糊聚类技术的散焦图像分割算法

带有投射光栅的散焦图像的准确分割是3维物体复原的重要环节。为了更准确地进行散焦图像分割，基于所提取的带光栅散焦图像特征，提出了一种将多分辨率分析与模糊聚类技术融合实现图像分割的算法。该算法是利用多分辨率技术来建立面向像素特征向量的多级图像联系矩阵，并在图像低分辨率级进行基于模糊聚类的区域分割。实验证明，该技术不仅克服了直接分割的困难，而且提高了分割的正确率，因此表明，该算法是有效的。     

基于粒子群优化算法和模糊熵的多级阈值图像分割算法

针对现有阈值分割算法利用穷举搜索寻找最优阈值而造成的计算成本较大的问题,提出了一种基于粒子群优化算法和模糊熵的多级阈值图像分割算法。图像分割是图像分析中非常重要的预处理步骤,在提出的方法中,首先选择香农熵和模糊熵作为优化技术的目标函数;然后建立一种基于粒子群优化算法的多层次图像阈值分割,通过最大化香农熵或模糊熵进行图像分割。最后从图像分割数据库中选取Lena、baboon和airplane作为测试图像进行性能分析（包括鲁棒性、效率和收敛性）,并与现有的几种阈值分割算法进行比较。结果显示,提出的算法得到了更高PSNR值和更少的分类误差,证明了该算法是一种高效的多级阈值图像分割算法。     

A genetic algorithm for MRF-based segmentation of multi-spectral textured images

A segmentation approach based on a Markov random field (MRF) model is an iterative algorithm; it needs many iteration steps to approximate a near optimal solution or gets a non-suitable solution with a few iteration steps. In this paper, we use a genetic algorithm (GA) to improve an unsupervised MRF-based segmentation approach for multi-spectral textured images. The proposed hybrid approach has the advantage that combines the fast convergence of the MRF-based iterative algorithm and the powerful global exploration of the GA. In experiments, synthesized color textured images and multi-spectral remote-sensing images were processed by the proposed approach to evaluate the segmentation performance. The experimental results reveal that the proposed approach really improves the MRF-based segmentation for the multi-spectral textured images.     

结合卷积神经网络和超像素聚类的细胞图像分割方法

针对细胞图像尺寸大、细胞形状各异,导致从图像中分割出精准的细胞十分困难的问题,以卷积神经网络为基础,结合染色校正方法和简单线性迭代的超像素聚类算法,提出了一种新的结构来进行细胞图像分割。首先,利用染色校正方法对细胞图像进行预处理,提高图像的颜色对比度;然后利用卷积神经网络获得初步分割结果;最后再将简单线性迭代聚类获得的超像素边界信息反馈到初分割图像上进行改进提升。提出的算法可以有效地减少图像局部信息的冗余,更准确地获得目标区域的边界位置。实验表明,本文提出的算法细胞分割准确率达到了92.72%,与经典卷积神经网络、阈值分割等其他细胞分割算法相比,具有更好的分割效果。     

改进的简单非迭代聚类的遥感影像分割研究

简单线性迭代聚类（Simple Linear Iterative Clustering,SLIC）超像素算法依赖超像素设置数目的大小,容易产生欠分割或者过分割的现象,且运行速度不高。提出一种改进的简单非迭代聚类（Simple Non-Iterative Clustering,SNIC）超像素算法对遥感影像进行分割。采用SNIC超像素获取初始分割结果;利用动态阈值对原始影像进行分割;对影像进行两次作差,从而对SNIC分割结果进行修正;选取满足一定条件的分割线即为最终的分割结果。实验结果表明,该算法在分割精度、召回率和运行时间上都获得了令人满意的结果。     

基于遗传算法和简化PCNN神经网络的裂缝检测方法*

为能够在复杂背景下检测裂缝、分析裂缝图像特征,由脉冲耦合神经网络(pulse coupled neural networks, PCNN)的运行特征和神经元的状态变化分析简化PCNN模型,将简化PCNN模型用于裂缝图像的目标检测。针对PCNN无法确定裂缝图像的最优检测以及脉冲门限具有非线性因子的问题,提出了一种基于遗传算法(genetic algorithm, GA)和简化PCNN的裂缝图像检测方法。该方法采用最小误差准则作为遗传算法的适应度函数,并且根据遗传算法具有全局最优解的特点确定简化PCNN中各因子的值,实现了简化PCNN的裂缝图像自动分割。将本文方法与不同的分割方法对实际裂缝图像的处理结果进行比较,通过区域对比度、准确率和召回率等客观指标进行定量分析,表明了该方法对裂缝图像检测的有效性与通用性。     

全色遥感图像中城区的快速模糊分割算法

提出一种全色遥感图像中城区的快速模糊分割算法。该算法基于模糊集理论,根据贝叶斯准则建立相应的隶属函数,并分析选取城区在全色图像中有效的特征,逐步实现城区的分割。实验以SPOT-5全色图像为例,并对模糊训练的可靠性进行分析,最后与区域增长法和多尺度几何信息分割算法进行比较。实验表明,该算法简单准确快速,能够为一些重要的应用提供有效支持。     

一种基于约束关系的电子病历图像分割核聚类算法

针对电子病历中图像分割问题，提出了基于约束关系的改进核聚类算法，该算法通过引入约束关系在图像分割前进行修正，从而提高图像分割效果。该核聚类算法在MRI中电子病历图像分割实验的结果表明，施加约束关系的核聚类算法能有效地解决电子病历图像中含噪声以及灰度不均匀等问题，具有一定的鲁棒性和较好的图像分割效果。     

鲁棒空间约束的模糊聚类图像分割

目的 为进一步提高分割精度,在模糊聚类的基础上引入统计信息,提出一种鲁棒型空间约束的模糊聚类分割算法。方法 基于局部空间信息的先验概率与后验概率,提出一种新型空间约束项,并通过卷积操作提高运行效率;进而引入负对数联合概率作为测度函数,进一步提高算法对于各像素点所属类别的甄别能力;同时将测度函数与空间约束项整合至目标函数中,通过迭代更新各参数达到最小化目标函数的目的。结果 对于合成图像的实验结果表明,本文算法对于噪声类型和噪声强度具有较强的鲁棒性;对于彩色图像的实验结果表明,在适当的特征描述符的辅助下,本文算法也能够获得令人满意的分割结果和较高的分割精度。结论 本文算法克服了现有算法的缺陷,进一步提升了图像的分割精度。其适用于分割带噪声图像,且在适当纹理特征的辅助下分割彩色图像,与同类算法的比较实验结果验证了本文算法的有效性。     

改进萤火虫优化算法的Renyi熵污油图像分割

针对传统Renyi熵方法在分割污油图像时存在图片差距大、无法根据不同图片进行最优分割的问题,提出改进萤火虫算法对二维Renyi熵分割算法中的α值进行寻优来解决上述问题。分析了采集的污油图片特点以及对污油图片进行分割的必要性;针对多目标寻优精度不高和后期收敛速度较慢的问题,对萤火虫算法进行了改进,并对初始萤火虫位置进行混沌优化处理,使结果达到全局最优;利用基于改进萤火虫算法的Renyi熵图像分割算法对采集的污油图片进行阈值分割实验,并与二维Renyi熵分割、粒子群算法(PSO)Renyi熵分割方法进行比较。实验结果表明:本文提出的算法可以有效地对污油区域进行分割,能够快速地实现复杂图像的精确处理。     

基于覆盖分割和活动轮廓模型的图像边缘提取算法

针对传统算法对边界模糊的图像分割效果不理想,分割结果多毛刺的问题,提出了一种由粗到细的图像边缘提取方法,主要由像素覆盖分割方法和Chan-Vese模型组成。将改进的覆盖分割方法和活动轮廓模型相结合,首先使用原始覆盖分割算法对图像进行分割,利用多方向模糊形态学边缘检测算法提取不同物体之间的边界;然后采用改进的像素覆盖分割方法给边界像素重新分配覆盖值;最后,运用活动轮廓算法进行细化的图像边界提取;分别进行了分割结果的定性比较,抗噪性测试以及提取的边缘对比实验。实验结果表明,该方法对具有模糊边界的图像,提取边缘结果优于其他可比文献中提出的方法。     

Object density-based image segmentation and its applications in biomedical image analysis

In many applications of medical image analysis, the density of an object is the most important feature for isolating an area of interest (image segmentation). In this research, an object density-based image segmentation methodology is developed, which incorporates intensity-based, edge-based and texture-based segmentation techniques. The proposed method consists of three main stages: preprocessing, object segmentation and final segmentation. Image enhancement, noise reduction and layer-of-interest extraction are several subtasks of preprocessing. Object segmentation utilizes a marker-controlled watershed technique to identify each object of interest (OI) from the background. A marker estimation method is proposed to minimize over-segmentation resulting from the watershed algorithm. Object segmentation provides an accurate density estimation of OI which is used to guide the subsequent segmentation steps. The final stage converts the distribution of OI into textural energy by using fractal dimension analysis. An energy-driven active contour procedure is designed to delineate the area with desired object density. Experimental results show that the proposed method is 98% accurate in segmenting synthetic images. Segmentation of microscopic images and ultrasound images shows the potential utility of the proposed method in different applications of medical image processing.     

Perceptual hashing for SAR image segmentation

Image segmentation is an important step in the implementation of the interpretation of synthetic aperture radar (SAR) image due to speckle. This article proposes a SAR image segmentation method based on perceptual hashing. The new algorithm is divided into two phases. The first phase is to obtain initial regions with multi-thresholding based on histogram after reducing the speckle noise. The initial regions are used as input data. And the next phase is to merge regions according to the similarity between regions. In this phase, to segment SAR image effectively, the proposed hashing algorithm is used to obtain hash value and similarity between regions, which preserve the texture features of SAR images. In addition, we can obtain a smooth segmentation result by reducing the redundant information with principal component analysis. Furthermore, morphological methods are used to eliminate the uneven background in the segmentation results. These improvements make our algorithm more effective to segment the images with high speed. The experimental results of four real and one synthetic SAR images verify the efficiency of our algorithm.     

基于互信息的自然图像分割

自然图像分割在图像处理和计算机视觉等领域中占据重要地位。基于聚类的图像分割算法是无监督图像分割算法中的一种重要方法,〖JP2〗但是这类方法存在2个问题。首先特征提取一般是基于像素的,这导致分割结果与边界拟合比较差,针对此问题提出引入超像素对待分割图像预处理;其次,分割块数很难确定,针对此问题提出一种基于互信息的能量差,能够自动确定分割块数。在标准数据库上的实验结果表明,本文算法克服了上述问题,取得了比较好的实验结果。