结合KL距离与图像域分块的SAR图像分割

提出一种结合KL(Kullback-Leibler)距离和图像域分块的SAR图像分割算法.首先,利用规则划分技术将图像域划分成若干规则子块,以子块为处理单元,假设子块内像素服从高斯分布,并构建特征场概率模型;其次,采用广义Potts模型定义刻画邻域子块相关性的标号场概率模型,根据贝叶斯定理,得到后验概率模型;再次,采用KL距离定义刻画同质区域间统计分布差异的异质性系数,并通过非约束吉布斯表达式构建概率分布函数,结合后验概率和吉布斯概率分布函数建立图像分割模型;然后,设计M-H(Metropolis-Hastings)采样方法,包括改变子块标号操作和分裂子块操作,模拟上述分割模型,从而获得最优分割结果;最后,通过对所提出算法和对比算法的SAR图像分割结果进行分析,充分验证了所提出算法的有效性和优越性.     

基于噪声统计模型的图像分割方法

图像分割是图像特征提取和图像识别的基础和前提,是图像研究中的热点之一.本文对目前图像分割的分类、最近几年出现的新方法、新思路以及传统图像分割中对噪声的处理进行比较简要的综述,针对噪声对图像分割的影响,提出利用噪声的统计特性建立噪声统计模型改进图像分割的新方法.     

红外图像统计闭值分割方法

经典的统计阈值方法采用某种形式的类方差和作为阈值选择的准则,未考虑实际图像的特性,对目标和背景具有相似统计分布的图像的分割效果不甚理想。为此,利用阈值分割后两个类的标准偏差定义了一个新的阈值选择准则,并通过最小化此准则选择出最佳分割阈值。通过一系列实际图像上的实验结果表明,与现有的几种经典阈值分割方法相比,本方法分割图像的效果更好,尤其是对红外图像分割的效果更为明显。     

图像分割的Gap统计模型

基于Hastie T.和Tibshirani R.等提出的"Gap statist"的思想,通过分析样本灰度数据分布的差别,提出了函数特征、间隙、总间隙及全间隙等概念,建立了图像分割的Gap统计模型,并给出了较为详细的算法。分析了图像分割Gap统计模型中正则部分和奇异部分的特点,导出了区域特征自相似函数的分割结果与模型调节参数的关系。比较了用于图像分割的Gap统计模型与 Mumford-Shah模型,结果表明图像分割Gap统计模型的复杂度明显低于Mumford-Shah模型。     

基于可变形状参数Gamma混合模型的区域化模糊聚类SAR图像分割

为了解决传统模糊聚类算法无法准确刻画SAR图像强度分布特征以及抗噪性差等问题,提出一种基于可变形状参数Gamma混合模型(GaMM)的区域化模糊聚类SAR图像分割方法.首先,利用Voronoi划分技术将SAR图像完备地划分为若干个Voronoi多边形;然后,假设SAR图像强度服从可变形状参数的GaMM,以GaMM的负对数函数刻画多边形与聚类间的非相似性关系,并结合具有邻域多边形空间约束作用的规则化项定义区域化模糊聚类目标函数;在模型参数求解的过程中,对于无法直接通过导数求解的形状参数及生成点集,设计以目标函数最小化为准则的移动更新操作以逐步逼近最优解.通过对真实及模拟SAR图像分割结果进行定性定量分析,有效地验证了所提出算法对SAR图像强度分布拟合的准确性及分割的抗噪性.     

基于高阶统计量和图像分割技术的图像盲复原

提出一种基于高阶统计量和图像分割技术的改进的非负支持域递归逆滤波算法(NAS-RIF)。该算法应用高阶统计量去噪,解决了原NAS-RIF算法敏感于噪声的特性,提高了退化图像的信噪比。其次,在每次迭代中利用图像分割技术进行图像支持域的自估计,改变了NAS-RIF算法中支持域必须是方形的不利限制。实验结果表明改进的NAS-RIF算法具有更好的噪声抑制和边缘细节恢复效果。     

改进的利用门限的分水岭图像分割算法

分水岭变换的一些优秀的性质使它在许多不同的图像分割应用中非常常用:它简单并且具有直观性,可以并行实现,并且总是产生完整的图像轮廓.然而,它仍然有许多缺点(过度分割,对噪声敏感,难于检查出细结构物体或者低信噪比的结构).本文提出一种改进的使用门限的分水岭算法来在不同程度上克服分水岭的这些缺陷.我们把该算法应用在三类图片上,一种具有复杂结构,一种具有低对比度,一种有低的信噪比.本文展示了该算法的分割结果,展示了该算法在这几类图片上出色表现.     

形状统计Mumford-Shah模型的MR图像左心室外轮廓分割

左心室的分割是左心室运动重建的前提,分割的精度直接影响重建的真实性,由于左心室外轮廓存在弱边界,甚至边界的断裂,使得精确分割左心室外轮廓变得相当困难．文章在详细分析左心室外轮廓的基础上,采用了形状统计Mumford-Shah模型的分割方法,同时对原模型做了如下两点改造：（1）用期望最大（EM）算法求得图像中每点属于心肌的后验概率,通过此后验概率构造“伪灰度”图像来替代原灰度图像,以达到目标与背景灰度呈阶跃型分布的目的;（2）坩边缘罔替代Mumfor-Shah模型中的梯度项,以增强弱边缘,提高分割精度．实验结果证明,此方法可以有效地改进分割精度,适合整个心动周期．     

基于双随机场能量函数的区域化图像分割*

为了提高图像分割算法的抗噪性,并充分利用特征场和标号场在能量函数分割模型中的作用,提出基于双随机场能量函数的区域化图像分割方法.首先,利用几何划分将图像域划分为一系列子区域.在此基础上,采用多值高斯分布的负对数定义区域化特征场能量函数,用于描述同质区域内像素颜色的统计分布一致性.扩展传统建模邻域像素标号关系的Potts模型至邻域子区域,定义区域化标号场能量函数,用于表征各子区域标号之间的相关性.联合特征场和标号场,采用KL散度定义异质性能量函数,用于刻画同质区域间颜色统计分布异质性.利用非约束吉布斯表达式将定义的特征场和标号场能量函数转换为描述图像分割的概率分布函数.最后,在最大化上述概率分布函数准则下,设计合适的M-H采样算法,获得最优图像分割.在合成图像、遥感图像和自然纹理图像上进行分割实验,验证文中方法的有效性和准确性.     

基于图论的遥感图像分割算法分析

遥感图像处理技术目前已经广泛的应用于军事以及农业等众多领域。遥感图像中的目标物如果进行分割,那么就可以得到更多的目标物信息,并且可以为进一步的处理奠定良好基础,比如说对于目标物的跟踪、分析以及识别等。本文对图像分割的标准进行了介绍,并且对基于图论的交互式遥感图像分割法进行了详细的分析。     

区域化模糊均值高分辨率彩色遥感影像分割方法

基于像素模糊?? 均值算法(FCM) 及其改进算法难以解决高分辨率遥感影像中地物目标光谱测度相似性减弱和几何噪声增大带来的分割难题, 提出一种基于区域的FCM算法. 该方法利用Voronoi 几何划分将影像域划分为子区域, 并用子区域拟合地物目标的几何形状. 在此基础上, 定义区域FCM目标函数, 通过迭代最小化该目标函数实现高分辨率遥感影像分割. 实验结果表明, 与基于像素的FCM和增强FCM方法相比, 所提出方法可以更加精确地实现高分辨率遥感影像分割.

     

结合几何划分技术和最大期望值/最大边缘概率算法的彩色图像分割

本文针对基于区域和统计的彩色图像分割方法进行研究,提出了一种结合Voronoi划分技术、最大期望值(Expectation Maximization, EM)和最大边缘概率(Maximization of the Posterior Marginal, MPM)算法的彩色图像分割方法。首先利用Voronoi几何划分将图像域划分成不同的子区域,并假设每个子区域内的像素强度满足独立同一的概率分布,在此基础上建立彩色图像模型;利用上述模型,在贝叶斯理论架构下建模图像分割问题,然后结合EM/MPM算法进行图像分割。该方法将基于像素的MRF模型扩展到基于区域的MRF,并且能同时有效的获取模型参数估计和基于区域的彩色图像最优分割。采用本文算法,分别对真实彩色图像和合成彩色图像进行了分割实验,定性和定量的测试结果验证了本文方法的有效性、可靠性和准确性。     

空间约束层次加权Gamma混合模型的SAR图像分割

目的 合成孔径雷达（SAR）图像中像素强度统计分布呈现出复杂的特性,而传统混合模型难以建模非对称、重尾或多峰等特性的分布。为了准确建模SAR图像统计分布并得到高精度分割结果,本文提出一种利用空间约束层次加权Gamma混合模型（HWGaMM）的SAR图像分割算法。方法 采用Gamma分布的加权和定义混合组份;考虑到同质区域内像素强度的差异性和异质区域间像素强度的相似性,采用混合组份加权和定义HWGaMM结构。采用马尔可夫随机场（MRF）建模像素空间位置关系,利用中心像素及其邻域像素的后验概率定义混合权重以将像素邻域关系引入HWGaMM,构建空间约束HWGaMM,以降低SAR图像内固有斑点噪声的影响。提出算法结合M-H（Metropolis-Hastings）和期望最大化算法（EM）求解模型参数,以实现快速SAR图像分割。该求解方法避免了M-H算法效率低的缺陷,同时克服了EM算法难以求解Gamma分布中形状参数的问题。结果 采用3种传统混合模型分割算法作为对比算法进行分割实验。拟合直方图结果表明本文算法具有准确建模复杂统计分布的能力。在分割精度上,本文算法比基于高斯混合模型（GMM）、Gamma分布和Gamma混合模型（GaMM）分割算法分别提高33%,29%和9%。在分割时间上,本文算法虽然比GMM算法多64 s,但与基于Gamma分布和GaMM算法相比较分别快600 s和420 s。因此,本文算法比传统M-H算法的分割效率有很大的提高。结论 提出一种空间约束HWGaMM的SAR图像分割算法,实验结果表明提出的HWGaMM算法具有准确建模复杂统计分布的能力,且具有较高的精度和效率。     

改进的一种图论分割方法在舌像分割中的应用

由于人舌体的特殊性质,从舌像中直接分割舌体时常存在过分割和过合并现象。针对舌像特点提出了一种结合图论分割和多分辨率分割的图像分割算法,用一种图论分割算法让舌像在两种分辨率下分别进行分割,根据两种分割的结果把它们进行交或者并处理,从而有效地分割出舌体。实验结果表明这种方法能够有效避免直接使用图论分割时出现分割过度或者欠分割的情况。     

用于图像分割的双变异遗传算法

针对遗传算法(GA)收敛结果不稳定、易陷入局部最优解等问题,提出了一种基于全局的改进双变异遗传算法(DMGA),并应用于图像的灰度阈值分割;分析了仿真初始参数对于图像分割结果的影响.实验结果表明:图像分割精度高,效果好,结果可靠,相对于传统GA,DMGA具有更好的全局和局部搜索能力,收敛结果稳定.     

基于 PSO的快速模糊 C均值图像分割算法 *

利用粒子群算法全局性和鲁棒性的特点 ,可以解决模糊 C均值算法 ( FCM)用于图像分割时对初始值敏感、容易陷入局部极小值的问题。但是设定粒子群算法的初始搜索范围依赖于人的经验 ,并且所设范围往往过大,影响算法的执行速度 ,为此提出用收敛速度快的 K均值聚类法得到的聚类中心作为粒子群算法初始搜索范围的参考 ,缩小粒子群算法的搜索范围 ,提高算法执行速度。实验表明该算法具有较高的分割速度和良好的抑制噪声的能力。     

一种改进的Split-Merge图像分割算法

图像分割的经典算法Split-Merge算法思路简洁、运算效率高,但存在边界定位不准确和过分割等问题。针对过分割问题提出了一种改进的Split-Merge算法,在合并过程中引入全局目标函数,并在目标函数中定义了长度项,使用贪心法完成合并过程。长度项以及贪心法的使用促使相邻区域充分合并,有效地克服了过分割等问题,取得了较好的分割效果。     

图像分割在医学图像处理中的应用研究

图像分割是图像处理中的重要工作,医学图像的多样性和复杂性使其在图像分割中具有较大的难度。阈值法由于高效、简单而成为图像分割的重要方法,但对于复杂的医学图像,其效果并不很理想。Powell法是最好的直接搜索法,利用改进的Powell法可以更好地搜索目标。为此,提出了一种将Otsu法和Powell法相结合的图像分割方法,仿真实验表明,该方法可以快速有效地分割图像,鲁棒性强。     

Local adaptive segmentation algorithm for 3-D medical image based on robust feature statistics

Medical image segmentation is of pivotal importance in computer-aided clinical diagnosis. Many factors, including noises, bias field effect, local volume effect, as well as tissue movement may affect the med- ical image, thus causing blurring or uneven characteristics when forming a picture. Such quality defects will inevitably impair the gray-scale difference between adjacent tissues and lead to insufficient segmentation or even leakage during tissue or organ segmentation. In the present investigation, a local adaptive segmentation algorithm for 3-D medical image based on robust feature statistics （LARFS） was proposed. By combining segmentation algorithm principles for traditional region growing （RG） and robust feature statistics （RFS）, the location and neighborhood image information of input seed point can be comprehensively analyzed by LARFS. Results show that, for different segmentation objects, under controlling the input parameter of growing factor within certain range, LARFS segmentation algorithm can adapt well to the regional geometric shape. And be- cause the robust feature statistics is applied in the contour evolution process, LARFS algorithm is not sensitive to noises and not easily influenced by image contrast and object topology. Hence, the leakage and excessive segmentation effects are ameliorated with a smooth edge, and the accuracy can be controlled within the effective error range.     

图像分割技术研究与应用

图像分割是指将一副图像分解为若干互不交叠的有意义且具有相同属性的区域。图像分割是数字图像处理中的一项关键技术,其分割的准确性直接影响后续任务的有效性,因此具有十分重要的意义。现有的分割算法在不同程度上取得了一定的成功,但是图像分割的很多问题还远远没有解决,该方面的研究仍然面临很多挑战。文章分析了现有图像分割的各种算法的特点以及存在的问题,对基于图像分割的经典算法进行改进,实现了一种新的分割方法,并将其应用到机器视觉的相关产品当中,取得了良好的效果。