基于时空结合概率模型的运动估计和分割方法

探讨了一种基于贝叶斯框架的时空标记场最大后验边缘概率与最大后验概率相结合的运动对象分割算法.通过建立贝叶斯分布模型,求得对象分割标记场的最大后验概率,引入最大后验边缘概率求取最小能量.该算法将时间域分割结果作为初始标记场,空间域的分割结果作为图像的观察场,获取初始运动数目以及相应的运动模型的初始参数,然后通过参数估计,不断更新模型参数,之后通过把每个运动区域和运动模型相关联,来估计运动区域,最终达到分割的目的.实验结果证明,研究的方法对运动目标分割具有较好的分割效果.     

高温辐射体目标图像的组合识别方法

针对工业现场所拍摄的高温熔体表面覆盖有大量烟雾且难以有效分割的状况,提出一种目标图像的组合识别方法,即先采用分色分割算法去除杂散光、光晕和雾状、点状噪声等干扰,然后用改进的最大类间方差算法分割高温目标图像,并运用数学形态学方法对分割结果进行后处理以消除游离点和孔洞,使图像边缘平滑。实验结果表明,该方法能够有效地分割出目标图像,并减小目标图像所受的噪声干扰,有较强的实用性。     

基于改进分水岭及区域合并的图像分割方法

改进了基于地形学距离的分水岭算法,提出了一种结合了图像灰度、边缘信息与信息熵的图像分割方法。首先利用改进的分水岭算法将图像分成多个小区域,根据各个区域之间的临接关系,建立RAG;其次,利用提出的区域相似度合并区域;最后根据最大熵准则停止合并过程,获取最终的分割结果。实验结果表明,与改进前的分水岭算法相比,该方法边缘定位更加准确。与k-mean和基于边缘的分割方法相比,能够较好地分割出图像的细节,同时分割结果也更加符合人的视觉特性。     

基于分水岭算法的作物病害叶片图像分割方法

为了提高作物病害叶片图像分割的准确性,采用了一种改进的基于标记的分水岭图像分割算法。首先,通过对二值图像进行距离变换和分水岭分割来获取背景标记,并通过提取数学形态学重建后的梯度图像中的区域极小值得到初步的前景标记,接着对前景标记进行进一步过滤,消除部分伪前景标记;然后,通过强制极小值方法将背景标记和前景标记叠加在梯度图像上;最后,对修改后的梯度图像进行分水岭变换。采用该方法对多幅黄瓜病害叶片进行图像分割,实验结果表明:该方法能够较好地将病斑部分分割出来,分割结果不受叶片纹理的干扰,平均分割正确率能够达到90%以上,具有一定的有效性和实用价值。     

改进的模糊C-均值聚类医学图像分割算法

针对模糊C-均值聚类算法分割图像时容易产生模糊边缘的缺点,提出了一种结合图像梯度和模糊C-均值聚类的图像分割方法.该方法利用图像梯度反映出来的目标边界,对由模糊C-均值聚类所获得的聚类区域进行分割,把因模糊性而划分到目标区域的像素点与目标区域进行分离,同时利用区域增长方法找出干扰区域并删除.将该算法应用到胰腺ERCP图像分割,实验表明,改进算法能够比较准确地分割出图像中的目标,减少因模糊聚类产生的模糊边缘.     

基于分水岭的多目标核聚类图像分割

传统的聚类图像分割方法一般仅仅利用图像中的灰度信息。为了更好地利用图像中的区域和边缘信息,提出一种基于分水岭过分割的多目标模糊核聚类图像分割算法。该算法采用分水岭算法获得图像的过分割区域,采用多目标模糊核聚类算法对区域代表点和分水岭上的像素进行聚类。根据聚类结果将图像中的像素进行标记,得到最终的分割图像。实验结果表明,由于利用了图像区域信息,使得目标能够比较完整地从背景中分离出来。     

基于纹理基元块识别与合并的图像语义分割

针对当前像素级别的图像语义分割算法难以利用全局形状特征,导致分割对象轮廓模糊,造成错误识别的问题,提出一种区域级别的基于纹理基元块识别与合并的图像语义分割算法。该算法采用纹理基元等特征,考虑到相邻像素点间的相互关系,保留物体间的棱角和边缘信息,分割出轮廓清晰的对象。在MSRC图片库上进行实验,结果表明,该算法能对多种语义对象进行分割和识别,具有运行速度快、识别率高和分割效果好等优点。     

基于标记分水岭的植物重叠叶片改进分割算法

针对番茄穴盘幼苗的重叠叶片,提出一种基于HOG描述子的改进标记分水岭分割算法。首先,利用超绿变换和最大类间方差法分割叶片区域和背景区域,确定叶片分割的总体轮廓;然后利用形态学彩色图像梯度计算方法计算图像梯度;再借助图像梯度的HOG描述子,筛选出有叶片边缘的区域和没有叶片边缘的区域,将没有叶片边缘的区域进行形态学操作后作为分水岭分割的标记;最后利用标记对图像梯度进行重建,执行分水岭分割,得到重叠叶片的分割结果。实验结果表明,该算法可以较为准确地选定分水岭标记和实现叶片分割,能够为穴盘幼苗分级研究提供支持。     

基于SUSAN边缘信息的阈值分割算法

基于边缘信息的阈值分割方法因为在保持目标轮廓和分割低对比度图像方面具有良好性能,特别适用于对工业生产图片的分割,但是传统方法普遍存在对噪声敏感和阈值难以选取的问题,针对这些问题,提出一种基于SUSAN边缘信息的自适应图像阈值分割算法,使用SUSAN特征响应描述像素的边缘信息,以有效抑制噪声和弱边界的影响。基于图谱理论的最小最大割阈值分割算法相比于其他分割算法时空复杂度大大降低,且获取的阈值全局最优。实验结果表明,该算法能够准确分割出目标,保留丰富的细节内容,对低对比度图像和噪声图像也有很好的分割效果,获取的阈值相比于传统算法更优。     

一种改进的标记分水岭遥感图像分割方法

图像分割是图像分析和模式识别需要解决的首要问题和基本问题,也是图像处理的经典难题。分水岭变换则是一种适用于图像分割的强有力的形态学工具,然而其不足之处在于它的过分割结果。提出一种基于ISODATA聚类和标记分水岭的分割方案,该方案首先通过中值滤波来消除部分噪声;然后用ISODATA方法进行聚类,获得更明显的特征差异;接着采用Sobel算子进行梯度重建,得到具有边缘信息的简化图像;在此基础上再进行基于标记的分水岭变换。实验结果表明,该方法分割精度达到80%以上,能够较好地抑制过分割。     

基于运动信息与多尺度分水岭的视频目标分割

从视频序列中提取视频目标是基于内容编码中的一项关键技术。提出了将高阶统计运动检测和多尺度分水岭相结合的视频目标分割算法。该算法首先利用高阶统计运动检测算法检测出运动区域,通过后处理得到运动目标的初始模板。然后,用小波变换对视频图像进行多分辨率分解。在最低分辨率上应用分水岭算法分割得到具有精确边缘的分割区域,通过将区域融合后的区域逐步投影到高分辨率图像上并结合高分辨率图像上的分水岭算法逐步提取出具有精确边缘的区域。最后,将运动目标的初始模板和多尺度分水岭分割得到的区域结合起来提取出具有精确边缘的视频对象。实验结果表明该算法能有效地分割和提取出视频序列中的视频对象。     

基于分水岭算法的灵武长枣图像分割方法研究

传统分水岭算法常常会因阈值选择不当而导致图像分割出现各种各样的问题,尤其是过分割问题。在传统分水岭算法的基础上,以灵武长枣图像为研究对象,运用遗传算法对随机选取的阈值进行优化选择;对自然光照环境下的20幅灵武长枣图像,采用改进后的分水岭算法对其进行分割。首先在传统分水岭算法的基础上,利用遗传算法对阈值进行寻优,得到最优的图像分割阈值,再利用最大类间方差法和数学形态学等方法对图像进行后处理,最终得到分割图像,将分割图像与人工分割得到的图像进行比较,分割的正确率能达到89.99%,且分割效果远远优于传统分水岭算法。实验表明,该方法能够得到最优分割阈值并且能够满足机器识别对图像分割的要求。     

粘连棒材图像自动分割计数技术

针对棒材图像自动计数存在的问题,提出了一种粘连棒材图像自动分割计数技术。首先采用粒度测量术估计棒材图像尺寸半径分布,自适应地选取处理参数。然后提出了一种新颖的棒材中心区域标记方法避免了初始过分割标记,在此基础上又提出了强、弱粘连概念。根据强弱粘连的特点,提出两步标记策略。分类粘连图像、获取图像的初始标记。对强粘连形成的欠分割标记区域采用逐次腐蚀算法,结合棒材形状面积等知识进行识别,获得正确的图像标记。最后融合两步图像中心区域标记结果,采用基于标记的分水岭分割算法进行图像分割。实验证明,这种方法能准确分割粘连棒材图像,实现可靠的棒材计数。     

High-resolution SAR images segmentation using NSCT denoising and QIGA based parameters selection of PCNN model

The high-resolution synthetic aperture radar (SAR) images usually contain inhomogeneous coherent speckle noises. For the high-resolution SAR image segmentation with such noises, the conventional methods based on pulse coupled neural networks (PCNN) have to face heavy parameters with a low efficiency. In order to solve the problems, this paper proposes a novel SAR image segmentation algorithm based on non-subsampling Contourlet transform (NSCT) denoising and quantum immune genetic algorithm (QIGA) improved PCNN models. The proposed method first denoising the SAR images for a pre-processing based on NSCT. Then, by using the QIGA to select parameters for the PCNN models, such models self-adaptively select the suitable parameters for segmentation of SAR images with different scenes. This method decreases the number of parameters in the PCNN models and improves the efficiency of PCNN models. At last, by using the optimal threshold to binary the segmented SAR images, the small objects and large scales from the original SAR images will be segmented. To validate the feasibility and effectiveness of the proposed algorithm, four different comparable experiments are applied to validate the proposed algorithm. Experimental results have shown that NSCT pre-processing has a better performance for coherent speckle noises suppression, and QIGA-PCNN model based on denoised SAR images has an obvious segmentation performance improvement on region consistency and region contrast than state-of-the-arts methods. Besides, the segmentation efficiency is also improved than conventional PCNN model, and the level of time complexity meets the state-of-the-arts methods. Our proposed NSCT+QIGA-PCNN model can be used for small object segmentation and large scale segmentation in high-resolution SAR images. The segmented results will be further used for object classification and recognition, regions of interest extraction, and moving object detection and tracking.

     

Topology correction of segmented medical images using a fast marching algorithm

We present here a new method for correcting the topology of objects segmented from medical images. Whereas previous techniques alter a surface obtained from a binary segmentation of the object, our technique can be applied directly to the image intensities of a probabilistic or fuzzy segmentation, thereby propagating the topology for all isosurfaces of the object. From an analysis of topological changes and critical points in implicit surfaces, we derive a topology propagation algorithm that enforces any desired topology using a fast marching technique. The method has been applied successfully to the correction of the cortical gray matter/white matter interface in segmented brain images and is publicly released as a software plug-in for the MIPAV package.     

基于粗糙集理论的图像分割智能决策方法

尽管如今已有多种图像分割算法,但是没有任何一种分割方法能够适用于所有的图像.为了使图像跟踪系统能根据图像特征自适应选取分割算法,给出了一种基于粗糙集理论的图像分割智能决策方法.该方法首先选取若干具代表性的分割算法构成算法库,并用它们对各种样本图像进行分割;然后利用从样本图像中提取出来的各种数值特征,并根据图像分割质量评价标准评判出各样本图像的最优分割算法,用其构成决策信息表;最后应用粗糙集理论来对决策信息表进行离散化处理和属性约简,以生成图像分割算法选取的决策规则.该决策方法解决了图像跟踪系统中分割算法选取的一系列难题.实验证明,该决策方法能比较有效地根据系统所处理图像的特征选取出算法库中最优的分割算法,并可满足车载图像跟踪系统的实时性要求.     

基于人工蜂群与模糊C均值的自适应小波变换的噪声图像分割

针对传统模糊C均值（FCM）聚类算法在处理噪声图像时易受到噪声影响的问题,提出了基于FCM的小波域特征增强的噪声图像分割方法。首先,将噪声图像进行二维小波分解;其次,对近似系数进行边缘增强,同时利用人工蜂群（ABC）优化算法对细节系数进行阈值处理,并将处理后的系数进行小波重构;最后,对重构后的图片使用FCM算法来进行图像分割。选取5幅典型的灰度图像,分别添加高斯噪声和椒盐噪声,使用多种方法进行分割,以分割后图像的峰值信噪比（PSNR）和误分率（ME）作为性能指标,实验结果表明,所提方法分割后的图片相较于传统FCM聚类算法分割方法和粒子群优化（PSO）分割方法分割后的图片在PSNR上最多分别有281%和54%的提升,在ME上最多分别有55%和41%的降低。可见所提出的分割方法较好地保留了图像边缘纹理信息,其抗噪性能与分割性能得到了提升。     

多特征组合的深度图像分割算法

深度图像直接反映景物表面的三维几何信息,且不受光照、阴影等因素的影响,对深度图像处理、识别、理解是目前计算机视觉领域研究的热点和重点之一。针对深度图像信息单一且噪声较大的特点,提出一种基于组合特征的阈值分割算法,实现对深度图像数据的有效分割。算法首先通过梯度特征对图像进行Otsu阈值分割;在此基础上,分别在不同分割区域内利用深度特征进行Otsu多阈值分割,得到候选目标;然后,在空域上利用像素的位置特征对候选目标进行分割、合并与去噪,最终得到图像分割的结果。实验结果表明,该方法能有效克服深度图像中噪声的影响,得到的分割区域边界准确,分割质量较高,为以后的室内对象识别和场景理解工作奠定了较好的基础。     

Template-driven segmentation of confocal microscopy images

High quality 3D visualization of anatomic structures is necessary for many applications. The anatomic structures first need to be segmented. A variety of segmentation algorithms have been developed for this purpose. For confocal microscopy images, the noise introduced during the specimen preparation process, such as the procedure of penetration or staining, may cause images to be of low contrast in some regions. This property will make segmentation difficult. Also, the segmented structures may have rugged surfaces in 3D visualization. In this paper, we present a hybrid method that is suitable for segmentation of confocal microscopy images. A rough segmentation result is obtained from the atlas-based segmentation via affine registration. The boundaries of the segmentation result are close to the object boundaries, and are regarded as the initial contours of the active contour models. After convergence of the snake algorithm, the resulting contours in regions of low contrast are locally refined by parametric bicubic surfaces to alleviate the problem of incorrect convergence. The proposed method increases the accuracy of the snake algorithm because of better initial contours. Besides, it can provide smoother segmented results in 3D visualization.