基于水平集的并行融合图像分割

针对复杂背景和多目标空中运动物体的定位和跟踪问题,研究了基于小波变换阈值去噪方法、数学形态学去噪方法与水平集方法结合的图像分割方法,提出了基于小波变换阈值去噪与水平集结合方法以及基于小波变换阈值去噪、数学形态学去噪与水平集结合方法的并行融合图像分割方法,对运动目标进行边缘检测。实验结果说明,基于小波变换、数学形态学与水平集方法结合的并行融合图像分割方法能够有效地提取目标物体的轮廓,抑制背景噪声。     

合金图像分割算法研究

针对合金图像的特殊性和对比度低、颗粒不规则等问题,提出了利用凹点和最短距的目标分割方法.该方法是先用典型目标二值化法把颗粒目标从背景中分离出来,然后采用数学形态法进行去噪,边缘平滑,寻找边界,凹点,通过凹点对应、反向延长查找和最短距离判断匹配分割点和连分割线的方法进行分割.用程序实现算法并以实际合金图像为例进行实验.结果表明,该算法分割效果较好,无过分割情况.     

基于柔性形态变换的图像边缘检测

由于自然界中的噪声影响和图像模糊的边缘,这给图像的边缘检测和目标分割带来了一定的困难。柔性形态变换作为一种数学形态学的方法,既保留了标准形态变换的许多优良特性,又具有较好稳健性,为进行目标特征分析提供了可能。使用柔性形态变换构造边缘检测算子,对图像进行边缘检测。实验结果表明,与其他常用的边缘检测算子相比,基于柔性形态变换的边缘检测算子在有效去噪的同时,能较好地保留图像的细节信息,具有很强的实用性。     

基于水平集逐层迭代算法的多层Mumford-Shah图像分割、去噪与重建模型

针对能够同时进行图像分割、去噪与重建目的的Mumford-Shah能量泛涵最小值图像模型求解非常困难这一问题,提出了"多层Mumford-Shah图像分割、去噪与重建模型"和求解该多层模型最小值的"水平集逐层迭代算法".该多层模型是Mumford-Shah"最小分割问题"的"多层"模型.实验结果表明,该方法不仅能够同时进行具有T型图像边缘或更复杂拓扑结构图像边缘的图像分割、去噪与重建,而且比Tsai A.等人提出的多层求解轮廓和Chan T.等人提出的多相水平集方法更简单更有效.     

多层Mumford-Shah向量值图像分割、去噪与重建模型

针对多层 Mumford-Shah 图像分割、去噪与重建模型不能进行彩色等向量值图像处理的问题, 提出了多层 Mumford-Shah 向量值图像分割、去噪与重建模型和求解该模型泛函最小值的水平集逐层迭代算法. 该模型是 Mumford-Shah ``最小分割问题'的向量值图像``多层'实现模型. 实验结果表明, 该方法不仅能够同时进行具有 T 型图像边缘或更复杂拓扑结构图像边缘的向量值图像分割、去噪与重建, 而且比 Tsai A 等人提出的多层求解轮廓和 Chan T 等人提出的多相水平集方法更简单有效.     

Fisher准则和正则化水平集方法分割噪声图像

随着活动轮廓模型的不断成熟和发展,模型的抗噪能力又成为重要的研究课题.为了精确地分割图像的同时去除图像的噪声,针对噪声图像用非负稳健函数作为边缘保持函数,从而保证图像在去噪的过程中边缘和纹理信息不被模糊.首先创造性地将分类器中的Fisher准则函数引入到图像分割中,从分类的角度对C-V模型给出了Fisher解释.把Fisher准则作为分割的标准来建立一个基于区域和边缘相结合的同时完成去噪和分割变分水平集分割模型.其次详细讨论了该模型的数值求解方法.最后实验验证了用Fisher值来衡量分割标准的理论的正确性和可靠性以及模型中正则项约束在去噪过程中的边缘保持功能.通过3组实验检验了提出的模型对噪声图像的去噪和分割比聚类算法、松弛迭代算法、Mean Shift算法有更好的效果.     

基于边缘检测的SAR图像自适应区域分割

受相干斑噪声影响,合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）图像成像质量低,目标判读困难。针对传统方法对SAR图像分割存在噪声敏感、细节缺失、过度分割等问题,提出一种基于边缘检测的SAR图像自适应区域分割方法。首先引入双边滤波构建级联滤波器,对SAR图像进行保边抑噪;然后建立基于纹理复杂度的阈值估算模型,实现阈值自适应目标SAR图像边缘检测;最后提出基于边缘特征的自适应区域生长分割方法,较好解决了传统区域生长算法对SAR图像分割时出现的过度生长和过度分割之间的矛盾问题。该方法综合利用了SAR图像二维熵、边缘灰度信息、区域灰度信息,实现了对单极化目标SAR图像的自动分割。实验表明,相较于其他传统分割方法,该方法保边抑噪能力更强,目标细节检测更准确,较好解决了SAR图像过分割问题。     

基于数学形态学算法的遥感图像边缘去噪方法

为了提升遥感图像边缘去噪质量以及去噪效率,设计一种基于数学形态学算法的遥感图像边缘去噪方法。对遥感图像数据实施归一化处理、标准化处理、图像增强处理。以预处理后的数据作为研究基础,对原有形态边缘提取算子实施多次改进,采用加权自适应多尺度形态边缘提取算法提取遥感图像边缘,利用伞形算子进行递归局部邻域扩散,实现遥感边缘图像去噪。测试结果表明,该方法的最大去噪误差与平均去噪误差较小,边缘去噪时间较短,小曲率数据点的个数明显增加,而大曲率数据点的个数则明显减少,说明设计方法的遥感图像边缘去噪质量高,去噪效率高。     

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。     

基于轮廓结构元素和阈值分割的形态学去噪

将图像分割技术应用于图像复原,提出基于轮廓结构元素和阈值分割的数学形态学去噪算法。该算法对图像进行阈值分割得到目标图像和背景图像,采用不同的轮廓结构元素滤波器算子对得到的2幅图像进行滤波并合成。实验结果表明,与其他形态学滤波算法相比,该算法有效地抑制了噪声,对主要目标的边缘细节起到了较好的保护作用。     

基于GrabCut改进的图像分割算法

针对GrabCut算法对于局部噪声敏感、耗时且提取边缘不理想等缺点,提出一种基于GrabCut改进的图像分割新算法。采用多尺度分水岭对梯度图像平滑去噪;对新梯度图像再次进行分水岭运算,不仅增强了图像的边缘点,还减少了后续处理的计算量;再用熵惩罚因子优化分割能量函数,抑制了目标信息的损失。实验结果表明,所提算法同传统算法的分割结果相比较,降低了错误率,增大了Kappa系数,提高了运行效率,并且,提取的边缘也更完整、平滑,适用于不同类型的图像分割。     

实例分割和边缘优化算法的研究与实现

摘 要：近年来,实例分割技术正受到越来越多的关注。Mask R-CNN 实例分割方法是实 例分割领域中的重要方法,但是用 Mask R-CNN 方法得到的结果中,每个分割出的实例的边缘 往往不够理想,无法与真正的边缘完全吻合。针对此问题,提出了一种用显著性目标提取方法 得到的结果与 Mask R-CNN 实例分割结果相结合的方法,从而得到更好的实例分割边缘。首先, 利用 Mask R-CNN 对图片进行识别,得到实例分割的结果。然后用 PoolNet 对待检测图片进行 处理,得到图片中的显著物体信息。最后用 PoolNet 的结果对实例分割的掩码图边缘进行优化, 从而得到边缘更好的实例分割结果。经过测试,该方法可以对绝大多数待检测目标较为显著的 图片在一些重要指标上得到比 Mask R-CNN 更好的分割结果。     

改进的交互式Otsu红外图像分割算法

为提高红外图像中目标分割的精度和抗噪性能,提出了一种改进的交互式Otsu图像分割算法。采用图像信息熵特征和类间方差特征对经典Otsu算法的阈值判别函数进行改进,获得的最优阈值能较好地将目标从背景中分割出来,且具有良好的边缘保持效果,提高了算法的分割精度。同时,针对红外图像目标单一的特点,采用交互式粗分割的思路,先在红外图像中提取包含目标的局部封闭区域,进而在提取的区域内进行改进的Otsu分割。通过对红外图像激光光斑目标提取过程的实验结果表明：改进的Otsu分割算法大大降低了背景噪声对分割算法的影响,提高了抗噪性能与分割精度,且最大程度地减少分割算法的运算量,并较好地保持了目标模糊边缘,分割效果优于传统的Otsu算法和相关的改进Otsu算法。     

基于图像融合的飞行器轮廓提取方法

区域分割算法可将图像中含有有效信息的区域挑选出来,由此提出一种基于图像融合的边缘提取方法,在区域分割的基础上,利用分水岭算法对分割出来的含有有效信息的区域进行边缘提取。并将所得结果与其他边缘提取算法融合,得到单像素宽的、封闭的轮廓。该方法可以降低背景区域对结果的影响,综合多种算法的优点。实验结果表明该方法稳定可靠,具有较强的实用性。     

融合视觉模型和最大类间方差的阈值分割算法

针对传统二维直方图的区域划分方法存在把图像的部分目标点和背景点错误划分为边缘点或噪声点,而把部分边缘点和噪声点划分为目标点和背景点的缺点,以及传统二维最大类间方差阈值分割算法的时间复杂度较高的缺点,提出了采用视觉模型构造二维直方图,并提出了该二维直方图的区域划分方法,同时还把提出的二维直方图应用到最大类间方差阈值分割算法中。根据分割时间、分类误差、均匀性等定量评价标准,做了一系列实验,与几种典型的二维阈值分割算法相比,提出的阈值分割算法在降低计算复杂度的同时还具有很好的分割性能。     

结合分水岭的纹理梯度各向异性图像分割

目的 目前,许多图像分割算法对含有丰富纹理信息的图像的分割效果并不理想,尤其是在不同纹理的边缘信息的保持方面。为了解决这一问题,提出一种基于连续纹理梯度信息的各向异性图像分割算法。方法 在分水岭算法的基础上,引入纹理梯度各向异性算法,能够在避免纹理信息影响分割效果的前提下,最大限度地保证纹理边缘信息的完整。针对纹理特征数据敏感的特性,本文将离散的图像高度信息映射到连续的纹理梯度空间,能够有效减少由细小差异造成的过分割现象。结果 本文方法在BSD500 Dataset和Stanford Background Dataset中选择了大量的纹理信息丰富的图片与最新的分割算法进行了实验与对比。本文方法在分割效果（降低过分割现象）、保持边缘信息和分割准确率等方面均获得明显改进,并在图像分割的平均准确率方面与最新算法进行比较发现,本文算法的平均分割准确率达到90.9%,明显超过了其他最新算法,验证了本文方法的有效性。结论 本文提出的基于分水岭的纹理梯度各向异性算法对纹理图像的分割具有保边和准确的特点,采用连续梯度空间的方法能够有效地减少传统分水岭算法的过分割现象。本文方法主要适用于纹理信息丰富（自然纹理和人工纹理）的图片。     

基于显著性密度修正的均值漂移分割算法

针对固定空间和色彩带宽的均值漂移分割算法无法解决的错分割问题,提出一种基于显著性特征进行密度修正的均值漂移分割算法。首先基于密度估计的主颜色量化结果计算区域视觉显著性;其次,将区域视觉显著性融合像素级显著性作为色彩特征空间聚类的密度修正因子,将密度修正后的融合图像作为输入执行均值漂移分割;最后进行小区域合并获得最终分割结果。实验结果显示,所提分割算法在四种尺度上的真实边界准确率和召回率平均值达到0.64和0.78,与其他方法相比,分割精度有显著的提高;同时,在视觉上有效提高了目标完整性,增强了自然图像中目标分割的鲁棒性。     

一种融合分水岭与ISODATA的岩心图像分割方法

分水岭算法用于图像分割,能获得封闭的和位置准确的轮廓,但容易造成过分割;ISODATA算法能将岩心砾石颗粒聚集成一类,但会使砾石目标边缘位置漂移。为克服以上两种方法的缺点,提出融合分水岭和ISODATA的图像分割方法。该方法首先利用分水岭算法得到过分割图像,ISODATA算法得到聚类图像,然后以ISODATA算法聚类的结果为依据,校正分水岭法的过分割问题。该方法用于砾岩图像的分割,取得了较好的实验效果。     

改进的分层马尔可夫随机场彩色图像分割算法

针对传统的分层马尔可夫随机场（MRF）算法难以描述彩色图像像素值分布等问题,提出一种基于RGB色彩统计分布的分层MRF分割算法。在分层MRF模型的基础上,设定了相关参数并对分割过程进行了公式推导;结合RGB色彩统计分布模型,重写了分层MRF能量函数,利用k-means算法作为预分割算法,实现了算法的无监督分割。相比传统的分层MRF分割模型,该算法充分利用了彩色图像的像素值的信息,可有效地减少颜色分布参数和计算成本,能更准确地描述各分割对象的颜色分布;且该算法不受目标和背景颜色区间分布、目标空间分布的限制,能够很好地描述不同目标和背景。通过大量实验验证了算法的有效性,其在运算速度、分割精度等方面均优于传统MRF算法和模糊C均值（FCM）算法。     

基于Curvelet变换和多目标粒子群的混合熵MRI图像多阈值分割

针对因噪声干扰多、灰度不均匀、目标边界模糊导致的核磁共振成像（MRI）图像难以精确分割的问题,提出了一种基于Curvelet变换和多目标粒子群（MOPSO）的混合熵MRI图像多阈值分割算法。首先,对待分割MRI图像进行Curvelet分解,提取低频子带和高频细节子带构建概貌-细节灰度级矩阵模型,以提高算法的目标细节表示能力;其次,同时考虑目标与背景的类间差异性与类内均匀性,将提出的二维多阈值倒数熵和倒数灰度熵组合定义为混合熵,作为多目标粒子群算法的目标函数,协同搜索得到最优的分割多阈值,以实现MRI图像的精确分割;最后,为提高算法的求解速度,提出了二维倒数熵和倒数灰度熵多阈值选取的梯度算法。实验结果表明：与二维tsallis熵、自动细菌觅食分割法（ABF）和改进的Otsu多阈值分割算法相比,所提方法对灰度不均和含噪的MRI图像具有更好的适应性,分割结果更为精确。