采用相干斑抑制图割的SAR海冰图像分割

针对SAR海冰图像分割受相干斑噪声干扰严重的问题,在MRF框架下,提出一种分割新算法—SRGB-RMRF。算法首先根据相干斑噪声统计特性,对传统graph-based方法的梯度和区域内部差异计算公式重新定义,得到适用于SAR图像的相干斑抑制graph-based(SRGB)初始分割新方法。其次,结合区域间强度差异,在SRGB方法得到的区域邻接图上构建区域MRF模型。在合成SAR海冰图像和真实SAR海冰图像上的实验结果表明,与现有区域MRF算法相比,SRGB-RMRF算法能够实现更为准确的SAR海冰图像分割。     

一种基于小波和分水岭变换的图像分割方法

提出了一种新的基于小波变换和分水岭变换的多尺度图像分割方法.新方法不仅减少了计算时间,且对于含有噪声的图像具有较好的鲁棒性,有效解决了Watershed算法的过度分割问题.     

基于粒子群优化算法的阈值图像分割研究

研究将群体智能中的粒子群优化算法应用到图像分割中,提出了一种新的图像分割算法.新方法基于最佳熵阈值分割技术,用粒子群优化算法自适应选取分割阈值.仿真实验针对Lena图像分割问题,将遗传算法与粒子群优化算法分别独立运行,对得到的阈值以及均值、方差进行了比较,并将运行时间作为算法复杂度的评价指标.统计结果显示,论文算法不仅能够对图像进行准确的分割,而且运行时间明显较短.仿真结果表明,基于粒子群优化的图像分割算法是可行的、有效的.     

以统计变化检测为基础的实时分割视频对象新方法

为了克服利用变化检测分割视频对象过程中的噪声、复杂运动、暴露背景的影响，提出了一种基于统计变化检测的实时分割视频对象新方法。在该方法中，由于统计变化检测技术是利用t分布来有效消除噪声的影响，而不需要估计噪声的方差，而且可利用间隔为k的两帧图像代替连续两帧来进行变化检测，因此可以很好地处理关节运动和慢运动；另外，对两个连续的统计变化检测结果取交集还可以消除暴露背景的影响，并能消除大部分的残留噪声，且几乎不增加计算量，因此统计变化检测可作为视频对象分割的基础，试验结果表明，该方法不仅解决了传统的变化检测过程中的噪声、复杂运动以及暴露背景影响，而且能够自动实时地分割视频对象，以满足MPEG-4等基于对象的视频应用。     

基于二维Otsu阈值修正的图像分割新方法

首先采用对二维直方图斜分割和查表的方法,解决了传统二维Otsu方法分割图像计算耗时,难以实时实现的缺点。其次基于灰度统计的思想,针对二维Otsu法处理小目标图像难以实现正确分割的缺点,提出了一种在实现过程中采用迭代的阈值修正新方法。最后设计了一种新型滤波器对分割后的图像进行滤波降噪处理。实验结果表明,阈值修正后的二维Otsu改进算法对小目标图像分割效果明显,而且新型滤波器对滤除散布在目标与背景中的噪声非常有效。将阈值修正法和新型滤波器结合使用,不仅快速,而且准确,取得了良好的分割效果。     

基于多尺度图像块的SAR图像无监督分割

提出了一种基于多尺度图像块的SAR图像无监督分割方法。在利用高斯混合模型进行图像分割时,大多采用的是基于单个像素的分割方法,这种方法由于未考虑像素周围邻域结点的信息,分割精度往往不高。论文考虑到SAR图像具有很强的斑点噪声,为了更好地抑制斑点噪声对分割结果的影响,在多分辨分析的基础上提出了一种基于多尺度图像块的图像分割新方法。实验表明,这种基于多尺度图像块的分割较在单个像素下多尺度Markov模型的MPM分割好,分割精度有了较大的提高。     

基于变分水平集的图像模糊聚类分割

结合变分水平集方法和模糊聚类,提出了一个基于变分水平集的图像聚类分割模型.该模型引入了一个基于图像局部信息的外部模糊聚类能量和一个新的关于零水平集的正则化能量,使得该模型对噪声图像的聚类分割更具鲁棒性.通过在能量泛函中加入一个内部约束能量约束水平集函数为符号距离函数,可以使水平集演化过程无需重新初始化.进一步提出了一种变分形式的聚类中心更新方法,实现了半监督的图像聚类分割.实验中采用不同类型的图像与FCM聚类模型、CV模型、Samson模型进行了对比实验,实验结果显示,该模型能够克服图像中噪声的影响,取得较满意的聚类分割效果.     

基于多尺度2D Gabor小波的视网膜血管自动分割

眼底视网膜血管分割对临床视网膜疾病诊断具有重要意义. 由于视网膜血管结构微小, 血管轮廓边界模糊, 加上图像采集时噪声的影响, 视网膜血管分割非常困难. 本文提出一种视网膜血管自动分割新方法. 首先, 应用对比度受限的自适应直方图均衡法增强视网膜图像;然后, 采用不同尺度的2D Gabor小波对视网膜图像进行变换, 并分别应用形态学重构 (Morphological reconstruction, MR)和区域生长法 (Region growing, RG)对变换后的图像进行分割; 最后, 对以上两种方法分割的视网膜血管和背景像素点重新标记识别, 得到视网膜血管最终分割结果. 通过对DRIVE和STARE数据库视网膜图像的分割实验, 证明了该算法的有效性.     

图像阈值分割的两种新技术

本文针对基于准则函数的图像阈值分割技术,提出了两种适用于图像阈值分割的新方法.其一是最小偏态指标法,它引入数理统计中的偏态指标作为图像分割的准则函数,分割阈值对应于其最小值;其二是最大Fisher评价函数法,它引入模式识别理论中的Fisher评价函数作为图像分割的准则函数,分割阈值即对应于其最大值.本文对两种新方法进行了详尽的图像分割验证,并与Otsu法、最大熵法和最小误差准则法进行了详细比较,结果表明本文提出的两种新方法具有分割精度高、计算速度快以及对目标大小影响小等优点,是两种很好的图像阈值分割方法.     

新的噪声污染灰度图像边缘检测统计方法*

针对传统算子进行边缘检测时易丢失边缘信息和在非边缘处增强噪声的缺陷,提出一种基于非参数变点统计分析的噪声图像边缘检测方法,该统计方法不但不需要图像数字特征的任何先验信息,而且对噪声污染的图像不作任何滤波处理.实验结果表明,提出的算法优于Sobel算子,并能抑制信噪较低的高斯噪声和密度较高的椒盐噪声对分割结果的影响,是一种有效的噪声污染灰度图像边缘检测方法.     

结合全局和局部信息的水平集图像分割方法*

LBF模型对初始轮廓大小和位置非常敏感,并且只考虑了图像的局部信息,没有考虑图像的全局信息。CV模型利用图像全局信息,对初始轮廓具有较强的鲁棒性。两种模型对椒盐噪声污染的图像不能取得令人满意的结果。针对以上问题, 在原有CV模型和LBF模型能量函数基础上,各自构造一个新的能量拟合项,增强对高斯噪声和椒盐噪声的抗噪性。采用新构造的CV模型,使用图像的全局信息得到粗分割轮廓。以粗分割轮廓作为新构造LBF模型的零水平集,利用图像的局部信息得到图像的精确分割结果。同时提出一种新的边缘检测算子,重新定义边缘停止函数,进一步提高模型的抗噪性。相较于CV模型,LBF模型,结合全局和局部信息的Wang模型和Qi模型,提出模型能得到更优的图像分割结果,具有较强的抗噪性。     

基于改进自适应降雪模型的随机游走图像分割

为了提高图像分割的准确度,尽可能降低分割边缘噪声对图像分割的影响,提出了一种基于降雪模型的图像分割方法。对降雪模型及积雪表面效应做了详细分析,得出降雪模型运用于图像分割具有较强的适应性;接着在传统的随机游走图像分割算法中加入了自适应降雪模型的特性,生成新的算法;运用虚拟图像和真实图像进行算法性能实例仿真,结果表明,该算法的图像分割性能优于常见的NCut和传统随机游走图像分割算法,具有一定的研究价值。     

噪声指导下过滤光照风格实现低光照场景的语义分割

低光照图像分割一直是图像分割的难点,低光照引起的低对比度和高模糊性使得这类图像分割比一般图像分割困难很多。为了提高低光照环境下语义分割的准确度,根据低光照图像自身特征,提出一种噪声指导下过滤光照风格的低光照场景语义分割模型（SFIS）。该模型综合利用信噪比作为先验知识,通过指导长距离分支中的自注意力操作、长/短距离分支的特征融合,对图像中不同噪声的区域采用不同距离的交互。还进一步设计了一个光照过滤器,该模块从图像的整体风格中进一步提取光照风格信息。通过交替训练光照过滤器与语义分割模型,逐步减小不同光照条件之间的光照风格差距,从而使分割网络学习到光照不变特征。提出的模型在数据集LLRGBD上优于之前的工作,取得了较好的结果。在真实数据集LLRGBD-real上的mIoU达到66.8%,说明所提出的长短距离分支模块和光照过滤器模块能够有效提升模型在低光照环境下的语义分割能力。     

一种新的SAR图像无监督分割方法

马尔可夫随机场（MRF）在SAR图像分割中有着广泛的应用。由于合成孔径雷达（SAR）图像本身所固有的相干斑噪声的影响,传统方法很难获得准确的分割,因此提出了一种新的基于MRF（Markov Random Field）融合Gaussian-Hermite矩（GHM）的SAR图像无监督分割算法。利用Gaussian-Hermite矩的不同阶矩作为SAR图像特征得到初始分割;将得到的初始分割结果作为MRF随机场的先验模型,通过引入一个基于两成分权重参数的能量函数,利用最大后验概率（MAP）得到最终的分割结果。通过对合成图像及SAR图像分割实验结果的比较,表明了该方法在误分率、抗噪性以及视觉效果上具有更好的效果。     

一种提花织物图像的有限元分割算法

提花织物图像分割是提花图案设计的关键,曲线演化模型是一种流行的图像分割方法,但是该方法无法检测含噪环境下的图像特征.由于Mumford-Shah(MS)模型能够在噪声环境下对不连续边集进行检测,因此它比曲线演化模型更适于对含噪提花织物图像的分割.提出一种结合有限元法和拟牛顿法的MS模型数值求解算法,并有效用于含噪提花织物图像的分割.首先定义了自适应三角剖分空间上的离散MS模型,并在每次迭代前对有限元网格进行自适应调整,以提高迭代的性能.接着采用拟牛顿最小化方法,通过收敛意义上的离散有限元逼近得到离散MS模型的最小值.该算法被用到含噪提花织物图像的分割中,取得了良好的效果.     

基于改进的四叉树Sobel算子图像分割研究

研究图像分割精度提高问题,由于图像噪声的干扰,造成图像模糊。传统的Sobel图像分割方法容易造成图像分割不清晰和对比度不明显。为解决上述问题,应用Sobel算子检测出数字图像真正的边缘,并进行边缘提取;最后运用四叉树算法对去噪图像进行多区域目标分割,并对分割的不同区域进行合并,有效地解决了因局部图像的叠加和分割不准确的难题,并且通过仿真实验显示,本文提出的改进型算法,也就是利用四叉树Sobel算子,能够有效地去除图像分割所带来的去除噪声,大大地提高升图像边缘的清晰度,是一种有效地图像分割方法。     

结合空间信息的FCM聚类噪声图像分割方法

标准模糊C均值聚类算法由于没有考虑任何与图像空间连续性有关的信息,对噪声高度敏感,针对这一问题,提出一种基于图像空间信息的FCM聚类分割算法。该算法将图像像素的空间信息引入到相似性度量和隶属度函数中,其中空间信息由像素的相对位置和邻域内像素的特征决定。实验结果证明,该方法能有效地对含有一定噪声的图像进行分割,具有较好的抗噪性能。     

具有多指标柔性能量的Mumford Shah模型图像分割

针对Chan和Vese提出的基于Mumford Shah泛函的水平集图像分割算法，做了两方面的改进：首先,构造了具有柔性的演化曲线内外能量取代C V模型中的刚性能量，减少了C V模型求解时的数值不稳定和过度分割等现象；其次，综合图像的多方面特征，提出多指标集能量项构造方法，提升了C V模型的分割能力和精度。综合两方面的工作，提出带多指标柔性能量的C V模型。新模型能有效处理图像受严重噪音污染、目标内部有灰度起伏等情况。对人工合成图像、医学图像和真实世界图像的分割实验均表明了新模型的良好性能，并且算法收敛速度快、数值稳定。     

基于特征级损失和可学习噪声的医学图像域泛化方法

在医学图像分割任务中,域偏移问题会影响训练好的分割模型在未见域的性能,因此,提高模型泛化性对于医学图像智能模型的实际应用至关重要。表示学习是目前解决域泛化问题的主流方法之一,大多使用图像级损失和一致性损失来监督图像生成,但是对医学图像微小形态特征的偏差不够敏感,会导致生成图像边缘不清晰,影响模型后续学习。为了提高模型的泛化性,提出一种半监督的基于特征级损失和可学习噪声的医学图像域泛化分割模型FLLN-DG,首先引入特征级损失改善生成图像边界不清晰的问题,其次引入可学习噪声组件,进一步增加数据多样性,提升模型泛化性。与基线模型相比,FLLN-DG在未见域的性能提升2%~4%,证明了特征级损失和可学习噪声组件的有效性,与nnUNet,SDNet+AUG,LDDG,SAML,Meta等典型域泛化模型相比,FLLN-DG也表现出更优越的性能。     

基于Chan-Vese模型的SAR图像分割

由于SAR图像存在较强的斑点噪声,使用Chan-Vese模型水平集分割方法会产生很多误分割。同时,水平集解法存在计算量大、分割速度慢的问题。在Chan-Vese模型基础上,增加新的内能项——距离正则项,得到了一种改进的曲线演化模型。避免了水平集函数的周期性更新,具有更大的迭代步长,从而加快分割速度,并且提高Chan-Vese模型的抗噪性。对该模型采用人工合成图像和真实SAR图像进行分割实验,通过比较,可看出改进模型具有较高的数值精度和较快的分割速度。对于噪声很强的图像,使用增强Lee滤波进行预处理,可以进一步提高改进模型的分割速度和效果。实验结果表明:改进Chan-Vese模型能高效快速地完成SAR图像分割,具有较高的抗噪性。