采用旋转校正的指静脉图像感兴趣区域提取方法

针对静脉图像采样过程中存在的旋转、平移等非线性因素造成手指静脉图像定位困难的问题,考虑图像非接触式采集特点,提出一种采用旋转校正的手指静脉图像感兴趣区域提取方法.首先对读入的手指静脉图像采用Kapur熵阈值法分割出手指区域,再依据图像的质心对图像进行旋转校正,最后根据图像中每列像素竖直方向上的投影值和手指区域的边缘轮廓,确定出感兴趣区域的位置.实验结果表明,该方法能够准确地提取出静脉图像的感兴趣区域,有效地提高识别系统的性能.     

手背静脉图像分割及细化算法研究

手背静脉识别技术通常基于静脉纹路的细节特征点对个人身份进行验证。为了准确地提取出手背静脉纹路中的细节特征点,提取手背静脉图像中的有效区域并对其进行归一化、增强和去噪处理．分别采用局部最大类间方差法（OSTU）、阈值图像法和NiBlack法对图像进行分割,分别采用Hilditch算法、快速细化算法、Zhang＆Suen算法和OPTA算法对分割后得到的二值图像进行细化以获取静脉纹路。实验结果表明,基于合理的参数,NiBlack法和Hilditch算法分别取得较好的分割与细化处理结果。     

基于狼群算法与二维最大熵的图像分割

为快速准确地分割出图像中的感兴趣目标,提出改进的狼群算法并结合二维最大熵实现图像目标分割。在狼群算法的游走环节利用混沌系统动态调整惯性权重,在攻击环节对整个解空间进行混沌全局搜索,并将改进狼群算法与二维最大熵相结合优化准则函数。实验结果表明,该算法能够实现对目标图像的精确分割,与基本狼群算法结合二维最大熵分割相比速度更快,准确度更高。     

基于边缘特征点互信息熵的医学图像配准方法

基于互信息熵的图像配准方法已经被广泛应用于医学图像配准中,为克服互信息配准方法的不足,结合图像空间结构信息,本文提出一种基于边缘特征点互信息熵的医学图像配准方法,设计了包括互信息熵、图像空间结构和形状特征点等多信息融合的配准新测度。算法首先采用改进的形态学梯度提取医学图像边缘轮廓;然后构造了以边缘区域特征和梯度信息为基础的特征点互信息能量函数,并通过最小化能量函数来获取配准参数;最后,结合梯度下降法优化策略,实现图像配准。实验研究表明,该方法在保证了配准精度的同时,配准速度较快、鲁棒性较好、综合性能优良,具有一定的临床推广价值。     

基于修正二维熵的水声图像分割

水声图像常分为亮区、暗区和混响区,而传统的单阈值方法不能根据需要获得相应区域,针对该问题,提出一种基于修正的灰 度-梯度二维直方图的最大熵分割方法。该方法根据先验知识截取部分灰度-梯度二维直方图,并对其进行最大熵阈值分割。实验结果表明,该方法可以根据需要提取出感兴趣的区域,并且能得到更好的分割效果。     

基于空间模式聚类最大熵图像分割算法研究

研究图像分割优化问题,在分割图像中,提取信息受到各种因素影响,分割效果不理想。针对图像分割计算复杂,造成图像分割分辨率低,清晰度不高。同时,当图像中的信息量非常大时,图像分割非常耗时。为了有效地分割图像,提出了一种基于空间模式聚类和最大熵算法原理相结合的图像分割方法。首先对图像采用最大熵算法进行图像分割,为每个熵区域定义特征量。根据不同的特征量计算相似区域之间的欧氏距离和空间距离,从而确定像素聚类中心的距离。然后对分割后的图像区域采用基于空间模式聚类方案进行合并,并对图像进行二值化处理。仿真表明与传统图像分割相比,提高了分割效率,分割出的图像边缘效果清晰,证明了算法的可行性和有效性。     

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。     

结合统计模型和曲线演化的左心室MRI图像分割

提出结合区域统计模型和图像梯度信息的MRI图像分割算法.由于心脏的变形和血液的流动,MRI图像中出现弱边界、局部梯度极大值区域、伪影等现象.基于图像梯度构造停止项的水平集方法难以分割此类图像.本文提出两阶段图像分割算法.首先结合先验知识和直方图,确定图像中像素的类别总数.用极大似然估计原理求出每一类的先验概率和概率分布参数,根据像素属于感兴趣区域(ROI)的后验概率构造水平集速度函数,通过曲线演化获取ROI的粗边界.然后再使用图像梯度构造速度函数对边界进行细化.实验结果表明,本文算法能够有效分割心脏MRI图像.     

改进的元启发式优化算法及其在图像分割中的应用

元启发式算法自20世纪60年代提出以后,由于其具有可以有效地减少计算量、提高优化效率等优点而得到了广泛应用.该类算法以模仿自然界中各类运行机制为特点,具有自我调节的特征,解决了诸如梯度法、牛顿法和共轭下降法等这些传统优化算法计算效率低、收敛性差等缺点,在组合优化、生产调度、图像处理等方面均有很好的效果.提出了一种改进的元启发式优化算法——NBAS算法.该算法通过将传统天牛须算法（BAS）离散化得到二进制离散天牛须算法（BBAS）,并与原始天牛须算法进行混合得出.算法平衡了局部与全局搜索,有效地弥补了算法容易陷入局部最优的不足.为了验证NBAS算法的有效性,将NBAS算法与二维K熵算法结合,提出了一种快速、准确的NBAS-K熵图像分割算法.该方法解决了优化图像阈值分割函数的优化算法易陷入局部最优、算法寻优个体数多、设计复杂度高所导致的计算量大、耗时长等问题.NBAS-K熵算法与BAS-K熵算法、BBAS-K熵算法、遗传K熵算法（GA-K熵）、粒子群K熵算法（PSO-K熵）和蚱蜢K熵算法（GOA-K熵）在Berkeley数据集、人工加噪图像以及遥感图像上的实验结果表明,该分割方法不仅具有较好的抗噪性能,而且具有较高的精度和鲁棒性,能够较为有效地实现复杂图像分割.     

基于数学形态学的遥感图像多感兴趣区域提取

提出了一种基于数学形态学的遥感图像多感兴趣区域提取算法。首先通过形态学运算强化特定结构的多个目标区域,运用阈值分割算法完成初步的图像区域分割;然后利用形态学运算进行精细化处理,结合提出的判断准则,通过人工交互完成了多感兴趣区域的提取;最后利用形态梯度的算法探测出感兴趣区域的边缘。实验结果表明该方法能够快速有效地分割提取出遥感图像中的多个感兴趣区域。     

相对颜色空间下梯度分层重构的分水岭分割

为了改善传统分水岭算法中的过分割现象,考虑到反射亮光对图像的干扰,提出了一种相对颜色空间下的梯度分层重构的分水岭分割算法。首先将彩色图像由RGB空间转换到与反射亮光无关的相对颜色空间;其次结合图像信息熵获得彩色图像的梯度图像;然后根据梯度直方图的分布信息,对梯度图像进行分层重构;随后采用形态学极小值标定技术对合并后的梯度图像进行强制标定;最后对修正后的图像进行分水岭分割。对不同类型的图像进行分割实验,实验结果显示该算法相比其他3种典型的分水岭算法在分割区域个数、运行时间及区域间差异性指标(DIR)上的表现都较为突出。该算法更符合人眼对图像的感知,分割效果和性能较好,具有较高的鲁棒性和实用性。     

基于方向场分布率的静脉图像分割方法

提出了一种新的静脉图像分割方法, 该方法以方向场分布率(Distribution ratio of directional fields, DRDF)作为区分静脉纹路和背景的分割准则. 首先利用邻域信息和邻域分块模板计算图像中每个像素点的方向场以生成方向场图像, 然后根据方向场图像中像素点互补半圆区域内的方向场分布率和分布判定函数计算出8灰度级图像, 最后确定二值化参数将8灰度级图像二值化得到最终图像分割结果. 该方法结合静脉图像特征, 充分利用方向场图像的空间属性,克服了照度不均、粗细不均以及边界模糊等因素对分割造成的影响. 实验结果表明该方法对于静脉图像具有很好的分割效果.     

基于RGB彩色空间的图像分割研究

图像分割是图像处理中的主要问题,图像分割效果的好坏直接影响图像分析的结果。彩色图像分割是指将彩色图像分割成各具特性的区域并提取出其中感兴趣的目标,为后续图像处理工作奠定基础。针对彩色图像梯度图进行分水岭分割会造成过分割的问题,比较阈值分割、最大类间方差分割和最大熵分割等图像分割方法,提出一种基于遗传算法改进最大熵的彩色图像分割方法。实验结果表明,该图像分割算法灵活性强,可以有效地分割彩色图像。     

区域活动模型彩色图像分割研究

在图像分割优化问题的研究中,在图像提取识别感兴趣的目标中存在噪声和重叠,造成质量不高。传统的区域活动图像分割需要将能量泛函转换为封闭曲线,造成了算法复杂度高,图像分割边缘信息容易丢失,质量效果差。为解决上述问题,提出了一种新的遗传算法优化区域活动轮廓模型图像分割算法。根据区域的活动模型中融入了含有梯度方向指示性信息的边缘停止函数,使曲线在非期望边缘处加速演化,然后采用遗传算法交叉,变异操作优化图像区域活动模型参数。仿真结果表明,提出的改进的方法可以有效的对图像进行分割,大大的提高了图像分割的精确度和效率,改善图像分割的质量。     

基于GrabCut改进算法的服装图像检索方法

为了消除服装图像背景的影响,针对目前的GrabCut算法存在对图像局部像素值的变化敏感、时间开销大、边缘不准确等问题,提出了改进的GrabCut算法。在改进算法中,通过对梯度图像使用多尺度分水岭去噪增强了图像的边缘信息,减少了后续处理的计算量;通过采取熵惩罚因子最优能量函数减少了检索图像的有效信息丢失。将改进后的GrabCut算法引入基于内容的服装图像检索系统中,实验结果表明与同类方法相比,所提方法在检索显示准确性以及检索的平均查准率和查全率方面均有明显的提升。     

引入分数阶微分的局部高斯分布拟合能量模型

局部高斯分布拟合能量(LGDF)模型缺乏全局信息,对初始轮廓曲线选取较敏感,特别在分割弱边缘和弱纹理区域图像时,容易陷入局部极值,对噪声的鲁棒性不好.针对上述问题,文中提出引入分数阶微分的LGDF模型.在LGDF模型中引入全局的Grümwald-Letnikov(G-L)分数阶梯度拟合项,增强弱边缘和弱纹理区域的梯度信息,提高对初始轮廓曲线和噪声的鲁棒性.采用自适应权重函数确定全局项和局部项的系数,提高对灰度不均匀图像的分割效率和分割精度.根据图像的梯度模值、信息熵和对比度构建自适应分数阶阶次的函数,提高分割效率.理论分析和实验均表明,文中模型可以用于灰度不均匀、弱纹理、弱边缘图像的分割.合成图像和真实图像的实验表明文中模型可以提高图像的分割精度和效率.     

基于边界梯度控制的最大熵阈值分割方法

结合梯度和灰度这两种图像的本质特征,提出一种基于边界梯度控制的最大熵阈值分割方法。该方法首先定义了一种边界梯度控制函数来定量分析图像中细节信息的丰富程度,通过该函数的局部极大值确定可能的分割阈值的集合,然后根据最大熵原理在该集合中选取最优阈值,最终实现图像的二值化分割。实验结果表明该方法的分割结果由于保留了丰富的细节信息,能够更好地体现图像语义,且该方法亦具有一定的抗噪性。     

基于形态学梯度的分水岭彩色图像分割

图像分割是从图像处理到图像分析的关键步骤之一。在改进了基于地形学距离的分水岭算法的基础上,提出了一种结合图像信息熵、形态学梯度与区域合并的图像分割方法。该算法首先利用信息熵在RGB颜色空间中对彩色图像求其形态学梯度,然后对彩色梯度图进行分水岭分割,最后对分水岭产生的过分割现象进行区域合并。通过Matlab对图像进行实验,结果证明该算法不仅能够减少分水岭算法的过分割现象,而且还提高了图像分割的精确性,同时在图像分割时具有很好的鲁棒性和适应性。