基于力场分析的主动轮廓模型

传统Snake模型存在的缺点是，其初始轮廓必须靠近图像中感兴趣目标的真实边缘，否则会得到错误结果，且由于Snake模型的非凸性，结果不能进入感兴趣目标的深凹部分，很容易陷入局部极小点，由此该文提出一种基于力场分析的主动轮廓模型，详细分析了基于欧氏距离变换的距离势能力场分布，归纳出感兴趣目标上真轮廓点与假轮廓点的判别标准，建立了由曲线能量到最终结果的有效方法，避免了Snake陷入局部极小点，实验结果表明，该模型具有较大的捕获区域，能够进入感兴趣目标的深凹部分，准确提取感兴趣目标的轮廓，与GVF Snake模型相比，该模型具有很小的计算量。     

差分进化算法GVF Snake模型在PET图像分割中的应用

利用PET图像进行诊治时需要对人体病灶精确定位,PET图像中病灶目标区域的分割是早期诊断与治疗的前提和关键。基于传统Snake模型的方法在PET图像分割时存在对初始轮廓过于敏感,难以收敛到目标凹型区域等问题,为此将GVF Snake模型引入PET图像的分割中。为防止GVF Snake模型陷入局部最优,进一步利用差分进化(DE)算法的全局优化特性对GVF Snake模型分割的结果进行优化,提高PET图像分割精度。实验结果表明,该方法能有效地对PET图像中的病灶目标区域进行分割,可避免陷入局部最优且具有良好的实时性。     

基于A^＊搜索方法的主动轮廓提取算法

在主动轮廓模型Snake的研究与应用中，如何降低Snake对初始轮廓的敏感性以厦如何保证能量极小化过程收敛到全局最小值，是两个极其重要的问题。为提取两点间的目标轮廓线，本文提出了基于A^＊搜索过程的Snake算法，将Snake能量极小化问题转换成势能地图的最短路径搜索问题。实验结果表明，该算法简化了Snake的初始化过程，而且Snaake能量收敛至全局最小值，具有良好的实用性与鲁棒性。     

一种新的FAST-Snake目标跟踪方法

提出一种新的FAST-Snake目标跟踪方法,利用改进的FAST角点特征匹配来估计目标轮廓在帧间的全局仿射变换,将投影轮廓点作为Snake模型的初始化轮廓.为提高跟踪实时性,在Snake能量模型中定义了先验约束能,并用限定搜索方向的贪婪算法（Greedy algorithm）实现局部轮廓优化.实验包括三维目标数据库及真实场景视频,验证了提出方法的均方误差（Means quare error,MSE）及收敛速度评估均优于对比算法,并具备对复杂运动及局部遮挡的适应能力.     

基于改进Snake模型的目标轮廓提取

轮廓是运动目标检测及识别的重要依据.针对视频序列,采用一种基于改进Snake模型的方法对运动目标进行轮廓提取.首先通过部分MPP算法与外接矩形结合的方法,实现模型初始轮廓线控制点的自动设置;进而改进梯度能量函数,引入梯度矢量流算子,使得Snake轮廓能较好收敛于目标凹陷部位;并根据实际情况调整其他能量函数项的权重,最后通过8邻域贪心算法求得总能量最小化时的目标轮廓线.实验证明,该算法能对视频序列中的目标轮廓实现较可靠的提取.     

Snake模型与深度凹陷区域的分割

在基于Snake模型的图像分割中,深度凹陷区域的分割是一个难点．尽管GVFSnake模型极大地改善了这个问题,但它需要事先求解一个偏微分方程组,增大了计算量;同时,GVFsnake模型在初始化时还存在一个“临界点”问题．探讨了深度凹陷区域的分割,用离散轮廓上顺序3点所成三角形内切圆圆心来定义离散轮廓的曲率,该曲率既能反映轮廓的弯曲程度,又具有合理的方向．基于该曲率定义了曲率外力项,构造了基于Snake模型的两阶段算法,先采用传统Snake模型使离散轮廓逼近目标边缘,然后在曲率外力的作用下使离散轮廓进入目标的凹陷区．曲率外力项的引入能较好地解决深度凹陷区域的分割问题,也可以扩展该外力项来扩大Snake模型的捕捉范围．实验结果表明该方法是有效的．     

一种基于遗传算法的FFT Snake模型图像分割方法

本文针对Snake模型用于轮廓跟踪时存在抗噪性能差、易于从弱边界溢出的不足,对其能量函数进行改进,提出一种新的FFT Snake模型。该模型较好地解决了以上问题,并将FFT Snake模型的解作为遗传算法的搜索空间,利用遗传算法的全局优化性能,有效地克服了Snake轮廓局部极小化的缺陷,从而可得到对目标更精确的分割。实验结果表明,该方法分割效果十分理想。     

基于改进Snake模型的人体运动跟踪算法

提出一种改进Snake模型与光流估计相结合的人体运动自动实时跟踪算法.利用角点检测得到接近人体真实轮廓的初始轮廓,减少了迭代次数,降低了Snake模型收敛到局部极值的概率;同时针对Snake模型跟踪不够稳定、容易出现跟踪丢失问题,结合KLT光流法,选取当前帧所得到的轮廓点中的强特征点进行光流估计,将估计结果作为下一帧Snake的初始轮廓,有效地解决了这一难题.实验结果表明改进Snake模型可使初始轮廓形变到人体真实轮廓,同时实现了视频序列中自动、实时的人体跟踪.     

一种基于遗传算法的双T-Snake模型图像分割方法

Snake的初衷是为了进行图像分割，但它对初始位置过于敏感，且不能处理拓扑结构改变的问题。初始位置的敏感性可以用遗传算法来克服，因为它是一种全局优化算法，且有良好的数值稳定性。为了更精确地进行图像分割，本文提出了一种基于遗传算法的双T—Snake模型图像分割方法，它将双T—Snake模型解作为遗传算法的搜索空间，这既继承了T—Snake模型的拓扑改变能力，又加快了遗传算法的收敛速度。由于它利用遗传算法的全局优化性能，克服了Snake轮廓局部极小化的缺陷，从而可得到对目标的更精确的分割。将其应用于左心室MRI图像的分割，取得了较好的效果。     

基于主动轮廓模型的SAR图像中的目标边缘检测

该文基于Snake模型研究了SAR图像的目标分割与检测方法。首先针对Snake模型图像分割技术中存在的凹陷区域不能很好收敛的缺点,在前人研究成果的基础上,增加了外部约束凹陷能量,提出了改进的Snake模型,然后采用贪婪算法进行方法的实现,该方法能够有效地利用局部与整体信息,实现目标边界准确定位,保持线性光滑。实验结果表明,改进后的Snake模型能较好的收敛到图像凹陷区域。     

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。     

基于粒子群优化算法和改进的Snake模型的图像分割算法

基于活动轮廓（Snake）模型的目标轮廓提取是图像分割中一种重要的方法.为了克服传统Snake模型在图像分割中不能向凹处收敛和收敛不准确的缺点,提出了一种粒子群优化算法与改进的Snake模型相结合的图像分割算法.改进的Snake模型,即在传统的Snake 模型的基础上增加了一个向心能量,增加此能量可以使初始化曲线向目标的凹处收敛.又由于粒子群优化算法具有获得全局最优的能力,可以使曲线能更准确地收敛到目标的边界.通过实验证明此方法可以取得很好的分割效果.     

基于Snake模型的图像分割新算法

针对目前基于Snake模型的图像分割算法普遍存在噪声鲁棒性差、适用范围受限、易发生弱边缘泄露以及轮廓曲线难以收敛到细小深凹边界的缺陷,提出了一种基于Snake模型的图像分割新算法。首先,选取新的扩散项代替具有各向同性光滑作用的拉普拉斯算子;其次,引入p-拉普拉斯泛函到平滑能量项中强化法线方向外力;最后,利用边缘保护项使外力场方向与边缘方向一致,以防止弱边缘泄漏并促使轮廓线收敛到细小深凹边界。实验结果表明,所提模型不仅克服了现有基于Snake模型的图像分割算法的缺陷,具有更好的分割效果,明显提高了抗噪性能和角点定位精度,而且耗时更少,适用于噪声图像、医学图像以及含有很多弱边缘的自然图像分割。     

一种基于蚁群算法的Snake模型与MRI分割

Snake模型以其收敛快速、精确度可达到亚像素等优点,被广泛地应用于医学图像分割,但该模型依赖于初始曲线的选取,易于收敛到局部最优且难以达到凹陷区域。为此提出一种基于蚁群算法的Snake模型,首先利用区域内灰度统计特征自动进行Snake初始化,然后在Snake演化过程中加入一向心力,使其能进入凹陷区域,最后用蚁群算法对演化结果进行优化,使其收敛到全局最优,获得最终的分割结果。实验结果表明,改进的模型在MRI分割中可以得到较好的分割结果。     

Enhanced Snake algorithm by embedded domain transformation

There have been many attempts to improve the original Snake algorithm by Kass et al. to enhance its ability to locate object boundaries with sharp corners or concave parts. But most of these variants of the Snake model require introducing additional external forces or modifying internal energy terms, all of which necessitate cumbersome fine-tuning by users for optimal performance. In this paper, we present a mathematical formulation for a new algorithm that embeds a domain transformation mapping within the Snake algorithm. The domain transformation step serves to render the object contour more convex and hence is more amenable to be better represented by the Snake contour. Analysis of the new algorithm is carried out which facilitated further enhancements to our technique, rendering a final algorithm that is computationally efficient and is easy and flexible to use. Our approach has been tested with very encouraging experimental results.     

基于Snake模型的铁路铸件气孔检测

研究Snake模型在铁路铸件数字化辐射成像(DR)图像气孔缺陷自动检测中的应用,改进初始轮廓点的获取方法。综合运用阈值分割和区域生长方法得到各气孔的重心,依次对其采用一种射线法得到初始控制点,对初始控制点进行收敛和拟合。对仿真图像的实验结果表明,最小检测尺寸为3×3,能较好地收敛到目标的凹陷区域;对实际铁路铸件DR图像检测的实验结果表明,该方法能准确得到检测区域内多个气孔缺陷的轮廓,不会检测出伪缺陷,具有较高的自动化程度。     

改进的梯度向量流模型及其应用

基于梯度向量流(GVF-Gradient Vector Flow)外力场的活动轮廓线模型的不足之处在于Snake曲线在窄带凹边界处收敛效果不好.通过在能量泛函的变分方程中引入两个以图像梯度为变量的函数来解决这个问题.改进的模型继承了GVF活动轮廓线模型的全部特性,同时提高了其在窄带凹边界处的收敛性,并加快了初始Snake曲线的收敛速度.多个算例说明了本文方法的有效性.     

一种改进的Snake模型与MRI图像分割

Snake模型分割图像时要求初始轮廓线位于图像特征附近,且难以处理深度凹陷区域。该文在快速Snake模型的目标函数中增加局部面积能量项,扩大了算法捕获图像特征的范围;以边缘增强后的BPV图像的梯度为参数,计算梯度向量流场以代替MRI图像的梯度,提高了算法处理弱边界和凹陷区域边界的能力,优化算法的时间复杂度仍然为O(nm)。实验结果表明,该算法能够有效地分割左心室MRI图像。