基于图割的目标提取实时修正算法

对目标提取结果进行后期修正是进一步提高提取精度的重要举措。针对在前期目标提取算法框架内实现修正困难、局限较多、难于推广等不足,提出了一种基于图割理论的独立修正算法。首先通过人机交互选定修正区域,然后映射成s-t网络,最后运用最大流/最小割算法对s-t网络进行切割得到修正后的目标轮廓。实验表明,该方法不仅操作简便,实时响应,不破坏已有的正确提取结果;而且参数少,抗噪能力强,适用于一般的基于轮廓的目标提取。     

基于图割和改进的变分水平集的图像分割方法

文章在图割理论的基础上,引入了一种新的方法将图割理论和改进的变分水平集模型结合起来,先利用图割理论对目标形成一个初始轮廓,并在得到的轮廓线上定义能量函数,通过能量函数的最小化,从而使得到的轮廓线最终收敛到目标边界,这样在保证分割精度的同时大大简化了计算量.     

基于窄带图割的交互式快速目标提取

针对传统算法易陷入局部极值、提取效率不高的不足,运用图割理论,提出一种将目标提取问题转化为能量最小化的组合优化问题的BandCut算法。BandCut通过人机交互获取一个将目标边界包围在内的环状窄带区域,对该区域生成距离图,构造s-t网络,进行最小代价切割获取目标。实验表明,BandCut能获取最优解,提取效率是GrabCut的5倍。     

基于人机交互式图割的目标快速提取

根据RGB颜色值表征像素距离,运用图割理论,提出一种人机交互式的目标快速提取方法。在目标外围人工划出封闭折线作为初始活动轮廓线,向内生成单侧变宽域,消除前后重叠,避免重复切割,构造能量函数,生成s-t网络,通过对s-t网络的最小代价切割实现目标提取。后期对局部错误提供方便快捷、安全导向、手自结合的纠错措施。实验表明,所提算法人机交互方便快捷,纠错方式有效完备,目标提取快速准确。     

基于图割和水平集的肾脏医学图像分割

肾脏医学图像分割是医学图像分析和非侵入式计算机辅助诊断系统中的关键步骤。从CT、MRI图像中分割出肾脏及肾皮质,计算其体积和皮质厚度等信息,有助于评估肾脏的功能,从而制定相应的治疗方案。根据肾脏序列图像相邻切片之间结构灰度分布的相似性,提出了一种基于图割和水平集方法的自动肾脏及肾皮质分割方法。选取皮质区域具有足够对比度和清晰度的切片为初始参考图像,使用霍夫森林算法检测肾脏区域,对前景、背景进行均值聚类以估计其灰度分布,获取图割模型能量函数,分割出肾脏整体;通过形态学处理得到相邻切片肾脏的分割候选区域,重复上述分割。以此初步分割结果作为水平集方法的初始轮廓,进一步分割得到三维的肾脏整体和肾皮质区域。实验结果表明,基于图割和水平集的肾脏分割方法能够比较准确地分割出肾脏及肾皮质。     

一种结合图割与双水平集的图像分割方法

针对水平集方法在图像分割中需要多次迭代,且计算量大的问题,提出一种基于图割与双水平集的图像分割方法。首先在目标边界内外部各设置一条初始轮廓线和一个阈值,通过双水平集方法对轮廓线进行演化。当轮廓线的能量变化率小于给定阈值时,终止水平集演化。将得到的两条轮廓线化为源点和汇点,通过图割方法得到最终目标边界。该方法有效减少了水平集迭代次数,提高了分割效率,而且给出了一种终止水平集迭代的方式。实验表明该方法具有较好的分割效果和较高的分割效率。     

基于水平集曲线演化的目标轮廓提取

基于水平集的曲线演化与活动轮廓模型相结合,产生了几何活动轮廓模型,由于其良好的特性,在图像分割领域已经有了广泛的应用。本文对于一种耦合的活动轮廓模型,应用变分法求解出其对应的水平集曲线演化的偏微分方程,并给出了解的存在惟一性证明,然后将它应用到图像分割和目标轮廓提取中,取得了良好的效果。     

一种基于图割与GVF Snake的凹型目标快速提取算法

将图割理论与GVF Snake模型有机结合,提出了一种凹型目标的快速提取算法。首先用图割算法对初始轮廓线迭代变形,使其在快速提取非凹型段目标边界的同时将轮廓线有效地置于梯度矢量流力场的“有效逼近域”内,然后用GVF Snake算法继续对轮廓线迭代变形,提取凹型段目标边界。实验表明,该算法能快速、准确提取凹型目标。     

基于图割的MRI脑部图像肿瘤提取方法

针对当前医学图像特征提取仅从局部特征出发的问题,提出一种基于图割的脑部肿瘤提取方法。为克服图割仅适用于较少像素的图像和倾向于小割集的缺陷,对图像进行聚类以提高特征提取的准确度和速度,并构建聚类图的Gomory-Hu割树。按照割值的大小,依次去掉值较小的边提取出聚类图的子图,映射到原图像得到对应的子图像。将该方法应用到MRI脑部图像肿瘤提取中,实验结果表明,其能准确提取出MRI脑部图像中的肿瘤。     

基于变宽邻域图割和活动轮廓的目标分割方法

基于图割的活动轮廓算法是一个结合图割优化工具和活动轮廓模型迭代变形思想的目标分割算法。针对算法在迭代过程中对已达目标边界的活动轮廓线所在邻域重复切割的不足,将活动轮廓线分为已达目标曲线段和未达目标曲线段,仅对未达目标曲线段进行膨胀得到可变宽度轮廓线邻域,从而减少了对邻域的切割时间。实验表明,改进算法效率提高为原来的2~3倍。     

模糊C 均值聚类与多相水平集图割优化相结合的图像分割

针对在分割多个目标时多相水平集模型对初始轮廓曲线敏感且计算量大的问题, 提出采用模糊C 均值聚类算法将图像进行粗分割,初始化多相水平集函数,使用图割算法分割 出多相结果的方法。该方法能有效减小多相水平集算法对初始轮廓曲线的敏感性,使图割算法 在分割图像时更容易分割出理想的目标轮廓;同时,采用图割算法可使水平集函数很快收敛到 能量最小值,有效减少计算量,提高计算效率。实验表明该方法具有较好地分割效果和较高地 分割效率。     

基于图切割的图像自动分割方法

针对图切割在图像分割中的研究主要集中于交互式图像分割,提出一种基于图切割,对彩色图像和灰度图像均可进行自动分割的方法。通过对图像进行初始化,建立能量函数的数据项、光滑项,图切割求解及迭代执行等步骤自动实现图像的分割,既无需用户人工交互进行约束,也无需对图像建模及对数据分布进行估计,可以较快速度获得良好的分割结果。通过实验对彩色图像和灰度图像进行自动分割,实验结果验证该方法的有效性。     

背景提取和水平集相结合的运动目标轮廓提取方法

提出一种基于背景提取和水平集的方法来进行运动目标的检测和轮廓提取。首先,通过一种改进的背景提取法将视频序列中的背景提取出来,然后通过结合背景差分结果和帧间差分结果检验出运动目标的运动区域,以检验出的运动区域的外接矩形为初始曲线,应用一种无需初始化的水平集的方法进行运动目标轮廓的提取。仿真实验表明,该方法能够实时有效地对运动目标轮廓进行提取。     

基于自适应帧差和水平集的运动目标检测和分割

首先采用自适应帧差法对视频中运动目标进行检测,依据帧差面积的变化趋势选择采用2帧差法还是3帧差法来自动调节帧差面积,以防止检测目标的丢失;然后采用数学形态学方法对帧差图像进行后处理,根据帧差区域的质心移动推测运动目标的质心位置,同时将帧差区域拟合为与其具有相同标准2阶中心矩的椭圆,从而确定测地活动轮廓(GAC)模型的初始轮廓.水平集函数在归一化传导率非线性热方程的约束下,消除了耗时的重新初始化过程,减少了迭代次数和运行时间.实验结果表明了所提出算法的有效性.     

基于混合图像分割与梯度算法的发光物体图像重建技术研究

传统的图像重建算法存在光源分布不均以及噪声干扰等问题,导致图像重建效果差。针对该问题,提出了一种改进的混合图割算法和梯度算法的发光体图像重建技术。算法首先采用图像分割算法得到在未知先验条件的情况下的发光源情况;然后利用不同的梯度算法,根据重建状态得到发光源准确的分布情况;最后利用内部光源的多级网络提高计算速度和重建的准确性。仿真实验结果表明,本方法即使在存在检测噪声和模型结构误差的情况下,仍然能够得到很好的重建性能,具有较高的实际应用价值。     

基于改进水平集方法的高分辨率遥感图像道路提取

提出了一种基于改进水平集方法的遥感图像道路提取实用方法。针对水平集分割方法速度较慢以及对区域划分仅仅考虑灰度特征等不足,提出一种改进算法,通过引入罚函数项,并整合RGB空间和HSI空间的各通道信息,构造了一类基于多空间信息且无需重新初始化的水平集演化方程。同时针对遥感图像幅值大的特点,建立整图划分若干子图的划分方法,使提取的目标道路集中在少量子图中,减少了无目标背景干扰。利用QuickBird 0.61 m分辨率遥感图像进行道路信息提取试验,并建立评价指标对算法结果进行量化评价和分析。结果表明,研究的方法可较好地抑制区域背景噪声的干扰,快速准确地提出完整的道路区域,在道路交通规划辅助决策等领域具有重要的应用前景。     

基于分水岭变换和图割的彩色图像快速分割

基于图割理论的图像分割具有结合多种知识的统一图像分割框架,可获取全局最优解,但海量的像素级处理单元以及为达到一定分割精度而采用的迭代求解模式,导致算法分割效率不高。以GrabCut算法为基础,通过分水岭变换,将图像划分成区域内颜色相似的若干分块,以各个块内像素的RGB均值代表所在分块的全部像素点来估计高斯混合模型参数,使问题规模减小,算法效率得到提高。