一种基于脑部肿瘤MR图像的分割方法

针对传统的分割方法难以实现医学图像自动分割和准确分割的问题,提出了一种基于GVF Snake模型的医学图像分割方法。该方法采用Canny算子的边缘检测结果作为GVF扩散方程计算的边缘映射图,提高了GVF Snake模型的抗噪性能;用分水岭算法自动获取的轮廓作为GVF Snake模型分割的初始轮廓,降低了GVF力场计算的复杂性和分割时轮廓线的迭代次数。分析和实验结果表明,采用该方法对脑部肿瘤MR图像进行分割时,能自动准确地分割出肿瘤区域。     

基于Snake活动轮廓模型的视频跟踪分割方法

基于Snake活动轮廓模型,采用时空融合的方式,根据短时间内相邻帧的运动趋势差异相似的前提,首先将视频序列分成若干个小段,每段有k帧视频,选取段内的前两帧为关键帧,通过运动检测的方式自动得到这两帧中运动对象的大致区域;然后进行帧内Snake演变,搜索精确轮廓;最后以关键帧间运动对象形心的运动矢量预测勾勒后续帧的初始轮廓,进行帧内Snake精确轮廓定位,从而实现所有帧的视频对象分割。相比于传统方法,本文方法克服了手动绘制初始轮廓的缺点,在空域对Snake贪婪方法进行了改进而且精确度高,速度快。实验表明,本文方法成功地实现了前后帧图像之间运动对象的对应匹配关系,并通过改进后的Snake贪婪方法得到了精确的分割结果。     

基于Snake模型的波门自适应跟踪算法

介绍了波门跟踪的原理以及波门自适应性的需求, 结合主动轮廓模型中的GVF Snake模型和自适应分析质心跟踪算法, 提出了基于Snake模型的波门自适应跟踪算法, 根据Snake模型的收敛轮廓来确定波门位置和大小, 由波门内背景像素点所占的比例来决定是否更新波门。通过实验仿真, 该算法能够自适应地改变波门的大小, 很好地跟踪目标。     

基于变化检测和改进的GVF snake模型的运动目标轮廓提取

为了解决当前目标跟踪中目标轮廓提取不精确的问 题,在对传统GVF (gradient vector flow)snake活动轮廓模型改进的基础上,提 出一种基于变化检测和改进的GVF snake活动轮廓模型的视频目标轮廓提取算法。首先,通 过 基于t显著性检验的变化检测方 法消除背景边界的影响,并获取初始运动变化区域的临界四边形作为GVF snake的初始轮廓 。然后,对初始轮廓应用改进 的GVF snake模型以获得精确的轮廓边界。改进模型采用4方向各项异性扩散,并采用下降速 度较快的保真项系数以增强 GVF snake进入凹陷的能力,且保持对弱边界的收敛。本文方法克服了手动绘制初始轮廓的 缺点,对传统GVF snake方法进 行了改进,且空间准确度(SA)有很大提高。实验表明 ,本文方法成功分割出目标凹陷部分并对弱边界有较好的收敛效果,提高了轮廓提取的精确 度。     

综合利用通用霍夫变换与Snake算法对序列图像的分割

提出了一种综合算法对图像序列进行分割:首先根据上一帧图像物体形状信息用霍夫变换确定在当前帧中同一物体的大致轮廓、位置,再以此轮廓作为初始值,用Snake算法检测出物体的局部形变,对于序列的第一帧用手工勾出目标物体大致轮廓.由于通用霍夫变换抗噪声能力强,而Snake能准确地找出局部形变物体的边缘,综合两种算法的特点能精确地分割出复杂背景下特定的物体.     

R-Snake:一种基于边缘与区域信息的图像主动轮廓提取模型

 传统Snake模型存在着对轮廓的初始化敏感,对高噪声图像易陷入局部极小值,以及对具有狭长深度凹陷区域的图像无法获得正确轮廓等问题.本文提出了一种基于边缘与区域信息的主动轮廓模型R-Snake(Region Snake).该模型通过文中设计的图像变换算子,并结合区域积分与曲线积分间转化的Green公式,导出了包含目标图像区域信息的区域力.然后由力平衡方程将该区域信息自然直接地引入到主动轮廓提取模型中,从而实现图像的轮廓提取.由于该模型同时利用了图像的区域信息和梯度信息来引导轮廓曲线的演化,使得本文方法不仅扩大了轮廓初始化的范围,降低了对图像噪声的敏感性,而且还增加了轮廓曲线收敛到真实边界的能力.实验结果表明,本文方法具有很强的适应性和鲁棒性,尤其是对高噪声图像和具有狭长深度凹陷的图像获得了优于传统Snake模型的结果.     

基于Hausdorff跟踪器的人脸跟踪识别

Snake算法能够跟踪运动图像中对象的非刚性运动,但是对于背景复杂的图像,Snake跟踪的结果不够理想。因而在首帧分割得到对象轮廓的二值模型后,再采用基于Hausdorff距离的跟踪器,找到对象模型在后继帧中的最佳匹配位置;然后采用Snake模型对该匹配位置上的非刚性形变的像素进行匹配。实验表明:对于具有静止背景且前景对象不是快速运动的视频序列,与直接采用Snake技术进行运动对象的跟踪相比,该提取视频对象平面过程能够进一步提高结果的正确性。     

一种具有向心力的新型Snake算法

动态轮廓模型（Snake算法）是一种较好的目标轮廓检测方法。但是传统的Snake算法在对其能量函数进行优化时,不能检测多目标、血管内轮廓和凹形轮廓。文章首先对图像进行自动Snake初始化,然后在Snake 的成长过程中加入向心力因子。实验结果表明,新的算法能够检测多目标、血管内轮廓和凹形轮廓,优于传统的Snake算法。     

基于关联帧差分法的运动目标检测与跟踪

针对帧间差分运动目标检测方法检测出的运动目标容易产生拖影现象及存在一定程度的空洞等缺陷,该文提出基于关联帧差分法的运动目标检测与跟踪方法.通过计算相邻三帧图像的相似度,并求取相邻帧之间的差分图像,对差分图像进行与操作后进行轮廓填充来获取运动目标.实验结果表明,该文所提算法不仅可以精确检测与跟踪运动目标,克服帧间差分运动...     

基于边缘信息和混合高斯融合的运动目标检测

针对帧间差分法在目标运动较慢时无法完整的检测轮廓,混合高斯模型易受光照影响导致目标快速运动时无法辨别轮廓等问题,提出了一种更加优化的运动目标检测算法.该算法将三帧差分法与混合高斯模型相融合,利用视频中连续的三帧图像两两作差分后作或运算、二值化、形态学处理,对中间帧的进行canny边缘检测,将两次结果再进行或运算、形态学处理后得到更加完整的轮廓.用中间帧进行高斯混合模型提取前景,二值化后和边缘信息进行与运算,经过形态学处理和孔洞填充后获得运动目标.经过实验表明,该方法能够获得更加理想的运动目标.     

A hand tracking algorithm with particle filter and improved GVF snake model

To solve the problem that the accurate information of hand cannot be obtained by particle filter, a hand tracking algorithm based on particle filter combined with skin-color adaptive gradient vector flow (GVF) snake model is proposed. Adaptive GVF and skin color adaptive external guidance force are introduced to the traditional GVF snake model, guiding the curve to quickly converge to the deep concave region of hand contour and obtaining the complex hand contour accurately. This algorithm realizes a real-time correction of the particle filter parameters, avoiding the particle drift phenomenon. Experimental results show that the proposed algorithm can reduce the root mean square error of the hand tracking by 53%, and improve the accuracy of hand tracking in the case of complex and moving background, even with a large range of occlusion. This work has been supported by the National Natural Sciencal Foundation of China (No.61403274), and the Tianjin Technology Project of Intelligent Manufacturing (No.15ZXZNGX00160). E-mail:agwu@tju.edu.cn      

基于小波多尺度分析与GVF Snake的空中目标提取

提出一种新的空中目标提取和识别方法。该方法在运用Bubble小波对图像进行多尺度分析的基础上，引入梯度矢量流蛇形曲线方法对空中目标轮廓进行提取，以实现对空中目标的识别。实验表明这种方法在边缘对噪声有较好的鲁棒性和较精确的边缘定位精度。     

基于主动轮廓模型联合Camshift算法的目标跟踪方法

针对城市道路交通环境中传统Camshift算法跟踪窗不能描述运动目标轮廓以及易受近似颜色干扰跟踪丢失的问题,提出基于Snake主动轮廓模型联合Chamshift区域模型的目标跟踪方法,算法将原Camshift算法中使用的HSV颜色特征和LTP纹理特征融合,增加了抗干扰能力,同时利用多尺度小波改进的Snake主动轮廓模型进一步对物体轮廓检测,去除阴影区域,更为直观的描述了物体的轮廓。实验证明,新方法在城市道路交通监控中有良好的应用前景。     

A novel fast moving object contour tracking algorithm

If a somewhat fast moving object exists in a complicated tracking environment, snake’s nodes may fall into the inaccurate local minima. We propose a mean shift snake algorithm to solve this problem. However, if the object goes beyond the limits of mean shift snake module operation in suc- cessive sequences, mean shift snake’s nodes may also fall into the local minima in their moving to the new object position. This paper presents a motion compensation strategy by using particle filter; therefore a new Parti...     

基于运动补偿的Snake视频对象跟踪算法

当对象移动幅度大时，Snake视频对象跟踪算法中的曲线迭代过程易陷入局部最小，为此，提出一种运动补偿预处理的解决方法。此方法预先估计对象的运动信息，然后对Snake曲线的初始轮廓位置进行运动补偿，最后进行Snake跟踪。实验表明，这种方法不仅跟踪效果好，而且能有效地减少Snake曲线演化的迭代次数。     

Surface extraction and thickness measurement of the articular cartilage from MR images using directional gradient vector flow snakes

The accuracy of the surface extraction of magnetic resonance images of highly congruent joints with thin articular cartilage layers has a significant effect on the percentage errors and reproducibility of quantitative measurements (e.g., thickness and volume) of the articular cartilage. Traditional techniques such as gradient-based edge detection are not suitable for the extraction of these surfaces. This paper studies the extraction of articular cartilage surfaces using snakes, and a gradient vector flow (GVF)-based external force is proposed for this application. In order to make the GVF snake more stable and converge to the correct surfaces, directional gradient is used to produce the gradient vector flow. Experimental results show that the directional GVF snake is more robust than the traditional GVF snake for this application. Based on the newly developed snake model, an articular cartilage surface extraction algorithm is developed. Thickness is computed based on the surfaces extracted using the proposed algorithm. In order to make the thickness measurement more reproducible, a new thickness computation approach, which is called T-norm, is introduced. Experimental results show that the thickness measurement obtained by the new thickness computation approach has better reproducibility than that obtained by the existing thickness computation approaches.     

Dynamic directional gradient vector flow for snakes.

Snakes, or active contour models, have been widely used in image segmentation. However, most present snake models do not discern between positive and negative step edges. In this paper, a new type of dynamic external force for snakes named dynamic directional gradient vector flow (DDGVF) is proposed that uses this information for better performance. It makes use of the gradients in both x and y directions and deals with the external force field for the two directions separately. In snake deformation, the DDGVF field is utilized dynamically according to the orientation of snake in each iteration. Experimental results demonstrate that the DDGVF snake provides a much better segmentation than GVF snake in situations when edges of different directions are present which pose confusion for segmentation.