基于马尔可夫随机场与活动轮廓的运动目标分割

针对视频序列图像中的运动目标分割,提出了将马尔可夫随机场模型和活动轮廓模型相结合的运动目标分割算法。该算法首先利用马尔可夫随机场模型的运动检测算法,得到运动目标的初始模板。在此基础上提取出活动轮廓模型的初始轮廓点,然后构造活动轮廓模型的能量函数。用改进的贪婪算法求得能量函数最小值,提取出运动目标的精确轮廓,从而得到具有精确边缘的运动目标。实验结果表明该算法能有效地分割和提取出视频序列中的运动目标。     

基于多分辨率马尔可夫随机场运动目标分割

提出一种基于三维时空小波变换和马尔可夫随机场(Markov Random Field)模型的多分辨率运动目标分割算法.该算法利用三维时空小波变换对图像序列进行分解得到多分辨率的图像序列,并在此基础上建立多分辨率的马尔可夫随机场模型,构造相应的能量函数.通过条件迭代模型优化算法(Iterated Conditional Modes)求解能量函数的最优解,得出标记场,提取出运动目标.实验结果证明,该算法能够很好地消除了单一分辨率的MRF运动检测结果中"空洞"现象,对运动目标分割具有很好的分割效果.     

基于多分辨率马尔可夫随机场运动目标分割

提出一种基于三维时空小波变换和马尔可夫随机场(MarkovRandomField)模型的多分辨率运动目标分割算法。该算法利用三维时空小波变换对图像序列进行分解得到多分辨率的图像序列,并在此基础上建立多分辨率的马尔可夫随机场模型,构造相应的能量函数。通过条件迭代模型优化算法(IteratedConditionalModes)求解能量函数的最优解,得出标记场,提取出运动目标。实验结果证明,该算法能够很好地消除了单一分辨率的MRF运动检测结果中"空洞"现象,对运动目标分割具有很好的分割效果。     

基于非下采样Brushlet和马尔可夫随机场的图像分割

针对传统小波域马尔可夫随机场图像分割算法的纹理图像分割能力的不足,提出一种将非下采样Brushlet变换和马尔可夫随机场相结合的纹理图像分割方法。用非下采样Brushlet变换作为图像分割的特征场,有效地提取纹理图像中的高维奇异信息;利用高斯马尔可夫模型提取特征场的参数,考察图像中的光谱信息以及像素点的空间相关性对分割结果的影响。实验表明,本文算法可以有效地实现纹理图像分割,在检测纹理方向信息和区域一致性上较传统算法有较大的提高。     

基于时空注意模型的视频分割算法

针对已有视频分割算法对复杂动态背景下所出现的误分割问题,提出通过显著性映射构造时空注意特征,并采用分层条件随机场进行视频分割,提高分割准确率。算法首先根据视觉注意理论提取时域和空域特征,并建立加权混合模型。其次,采用该混合模型计算运动目标的显著性映射概率分布,有效地提取出运动目标区域。最后,在显著性映射概率分布基础上,采用高斯混合模型建立前景和背景的能量函数,构造分层条件随机场模型对这些特征能量函数进行分割建模,精确地提取出运动对象目标。实验结果表明,该算法即使对复杂动态背景下的视频也能够得到稳定的分割效果,有效地去除摄像机运动等所导致的误分割问题。     

基于CNN和MRF的运动目标分割

针对动态图像序列中背景成像过程因各种因素而变化存在复杂性,提出了一种基于细胞神经网络(CNN)和马尔可夫随机场(MRF)的目标分割方法.首先根据细胞神经网络与马尔可夫随机场能量函数的相似性,将马尔可夫随机场的最大后验概率模型映射到细胞神经网络近邻系统模型中.然后建立图像每一像素点的邻域系统模型,并且构造相应的能量函数.为使能量函数达到快速收敛,再利用模拟退火算法实现能量函数的最小值,以达到对运动目标的提取.由于CNN是由局部互连的细胞组成,因此易于用VLSI实现.实验的结果表明,该方法能够有效地抑制图像的噪声,对于运动目标的提取有较好的分割效果.     

基于高阶马尔可夫随机场的图像分割

图像分割是个病态问题,精确化的图像分割需要用户提供足够多的约束信息才能实现.近年来随着马尔可夫随机场吉布斯能量函数最小化图割求解技术的突破,许多国外研究人员开展基于图割方法的交互式图像分割技术的研究.在众多交互式图像分割技术中,由于用户友好性和潜在应用价值,采用矩形框约束的交互式图像分割方法非常吸引人.从超像素马尔可夫随机场模型和网格马尔可夫随机场模型出发,在吉布斯能量函数中引入高阶势能项,高阶势能项的引入使得新的模型既能捕捉细粒度的单个像素信息又能捕捉单像素一定范围内的关联信息,从而提高了矩形框限制条件下的图像分割性能.实验表明:与GrabCut算法相比,所提算法准确性上有一定提高.最后,将所提算法应用在视频对象分割上也取得了不错的效果.     

基于运动信息与马尔可夫彩色聚类的运动目标分割

针对视频序列图像中的运动目标分割,论文提出了将运动检测和马尔可夫彩色聚类相结合的运动目标分割算法。该算法首先利用基于统计模型的运动检测算法,通过后处理,得到运动目标的初始模板。然后,利用区域生长算法进行彩色图像的初始分割,在初始分割的基础上应用马尔可夫随机场模型进行彩色聚类,得到具有精确边缘的分割区域。最后,将运动目标的初始模板和彩色精确分割结合起来提取出具有精确边缘的运动目标。实验结果表明该算法能有效地分割和提取出视频序列中的运动目标。     

基于马尔可夫模型的多分辨率图像分割算法

为解决图像分割中过分割、欠分割和依赖初始分割问题,提出一种基于马尔可夫模型的多分辨率图像分割算法。利用变权重方法改进多分辨率马尔可夫随机场算法,结合曲波和小波变换对图像进行多分辨率分析,并通过区域合并减少图像中的区域数。实验结果表明,与经典算法相比,该算法的分割性能较好。     

基于对偶树复小波和MRF模型的纹理图像分割

基于对偶树复小波（DT-CWT）和马尔可夫随机场（MRF）模型提出了一种监督纹理图像分割算法,算法包括两个步骤,首先对复小波变换系数进行较为精确的建模,提取其一阶统计信息作为纹理特征,综合多个尺度的信息,基于极大似然标准进行初始分割;其次,将初始分割结果用MRF模型表示,基于贝叶斯最大后验（MAP）融合初始分割结果,得到最终的分割结果。算法应用于合成纹理图像和实际图像得到了良好的结果,对比实验表明算法所采用的纹理特征的提取方法、小波变换方式、用MRF模型来建模标号等是算法简洁有效的基础。     

基于H.264的运动对象快速分割算法

提出一种视频的压缩域与像素域特征结合的运动对象分割算法。该算法在压缩域对运动矢量场进行时空域滤波和累加处理,用空域差异度分割算法提取出运动对象区域,把提取得到的运动对象区域经一定的扩展映射到像素域,在像素域中使用基于高斯的马尔可夫随机场模型细分割运动对象。实验结果表明,该算法分割效率高,分割的运动对象完整性好、精度较高。     

一种基于DA-STMRF模型的运动目标分割方法

为克服传统的时空马尔可夫随机场模型中全局一致平滑约束引起的过平滑,根据间断自适应的思想,结合边缘信息,提出了一种基于间断自适应时空马尔可夫随机场模型的运动目标分割方法。帧差图像二值化得到初始标记场,初始标记场进行“与”操作获得共同标记场,通过构造相应的能量函数,用Metroplis采样器算法实现共同标记场的优化。通过实验验证了该算法的有效性。     

Moving object detection using Markov Random Field and Distributed Differential Evolution

In this article, we present an algorithm for detecting moving objects from a given video sequence. Here, spatial and temporal segmentations are combined together to detect moving objects. In spatial segmentation, a multi-layer compound Markov Random Field (MRF) is used which models spatial, temporal, and edge attributes of image frames of a given video. Segmentation is viewed as a pixel labeling problem and is solved using the maximum a posteriori (MAP) probability estimation principle; i.e., segmentation is done by searching a labeled configuration that maximizes this probability. We have proposed using a Differential Evolution (DE) algorithm with neighborhood-based mutation (termed as Distributed Differential Evolution (DDE) algorithm) for estimating the MAP of the MRF model. A window is considered over the entire image lattice for mutation of each target vector of the DDE; thereby enhancing the speed of convergence. In case of temporal segmentation, the Change Detection Mask (CDM) is obtained by thresholding the absolute differences of the two consecutive spatially segmented image frames. The intensity/color values of the original pixels of the considered current frame are superimposed in the changed regions of the modified CDM to extract the Video Object Planes (VOPs). To test the effectiveness of the proposed algorithm, five reference and one real life video sequences are considered. Results of the proposed method are compared with four state of the art techniques and provide better spatial segmentation and better identification of the location of moving objects.     

一种鲁棒的MRF-MAP图象分割框架研究

提出了一种新颖的基于马尔可夫随机场(MRF)空间上下文信息的图象分割方法。该方法利用马尔可夫随机场表示图象标记场,并在传统的邻域势函数基础上,引入观测场中邻域像素间强度关系,由此描述像素被分入同一类的可能性。通过贝叶斯(Bayes)定理将分割问题转化为最大后验(MAP)估计的问题。运用迭代条件模型(ICM)求取最大后验估计的解。用人工合成图象及真实图象进行实验,同时与传统的期望最大化(EM)方法以及传统的马尔可夫随机场方法相比较,由实验结果及信噪比(SNR)-误分率(MCR)曲线可以看出,该文的方法对噪声图象分割更为有效。     

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。     

复小波域混合概率图模型的超声医学图像分割

针对存在大量不规则斑点噪声、目标边缘弱化的超声医学图像分割中较难识别目标的问题,提出了一种复小波域中混合概率图模型的超声医学图像分割算法.采用具有近似平移不变性和良好方向选择性的双树复小波变换(Dual treecomplex wavelet transform, DT-CWT)提取超声医学图像6个方向的高频特征信息;其次,为关联目标的弱特征信息并抑制统计独立的高频噪声,构建了复小波域混合概率图模型;尺度间"父–子"节点间标记采用贝叶斯网络进行建模,尺度内邻域间标记采用马尔科夫随机场(Markov randomfield, MRF)无向图建模,对复小波域中同尺度的特征系数采用高斯混合模型建模,尺度内同标记的观测特征采用高斯模型建模;最后,用迭代条件模式(Iterated conditional mode, ICM)实现MRF中误分割率最小的能量函数最优解,获取标记场,实现超声医学图像分割.实验结果从视觉效果和定量分析两方面验证表明,本文算法能有效地提取超声图像的弱目标信息,较好地定位目标区域,具有较高的分割精度和鲁棒性.     

基于局部区域能量最小化模型的图像分割

在马尔可夫随机场(MRF)和概率理论的基础上,提出局部区域能量最小化模型,将传统基于像素的分割转化为基于区域的分割,能减小均匀区域中的误分类率。在该模型和MRF模型下,使用ICM算法、Gibbs采样算法、Metropolis采样算法对图像进行分割,结果表明该模型能取得更精确的分割结果,可有效拟制图像噪音和纹理对分割的影响。     

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。