基于Markov随机场模型的运动对象分割研究

本文探讨了一种基于高斯马尔可夫随机场(GMRF)模型的运动目标自动分割算法.该算法采用高斯混合分布描述视频序列的差分图像,对标准MAP算法进行了改进,使用快速方法计算后验边缘。首先对视频处理对象进行初始分割,获取初始运动数目以及相应的运动模型的初始参数,然后通过参数估计,不断更新模型参数,之后通过把每个运动区域和运动模型相关联,来同时估计多个运动区域,最终达到分割的目的.实验结果证明,本文所提的方法对运动目标分割具有较好的分割效果.     

基于小波域高斯-马尔可夫随机场的纹理分割

提出了一种基于小波域高斯—马尔可夫随机场(GMRF)模型的无监督纹理图像分割算法。该算法首先利用纹理的小波特性并结合模糊C—均值聚类方法完成纹理在最小分辨率层的初始分类,接着逐层应用同步进行参数估计和像素标签的近似最大后验分割算法,得到原始图像的第一次完整分割。为了进一步提高分割效果,对每个像素邻域内的标签作统计,利用最大值原则,从而获得满意的分割结果。实验证明此算法与基于高斯金字塔GMRF模型的算法相比,分割结果有了很大的提高。     

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。     

基于层次MRF的MR图像分割

核磁共振图像(MRI)的定量分析在神经疾病的早期治疗中有很重要作用.提出了一种基于层次Markov随机场模型的MRI图像分割新方法.在高层次的标记图象中采用了混合模型,即区域的内部用各向同性均匀MRF来建模,边界用各向异性非均匀MRF来建模.所以方向性被引入到边界信息中,这样可以更准确的表达标记图象的特性;在低层次的像素图像中,不同区域中像素的灰度分布用不同的高斯纹理来描述.分割问题可以被转换成一种最大后验概率估计问题.采用基于直方图的DAEM算法来估计SNFM参数的全局最优值;并基于MRF先验参数的实际意义,提出一种近似的方法来简化这些参数的估计,实验显示该方法能获得更好的结果.     

基于Markov随机场的运动目标快速分割

提出了一种基于MRF模型自适应运动目标图像分割方法，该法采用高斯混合模型描述视频序列的差分图像，用模拟退火快速EM算法对高斯分布的参数进行估计，在此基础上建立MRF模型，利用此模型构建能量函数，ICM算法把图像用一个能量函数取到最小值的组态来表示。     

形态小波域多尺度马尔可夫模型在纹理图像分割中的应用

针对图像分割中小波域多尺度马尔可夫模型(MRMRF-W)无法有效描述图像非线性特征,提出了一种在形态小波域下的多尺度MRF模型（MRMRF-MW）,实现纹理图像分割。该模型结合了形态小波和MRF各自的优势,能够对图像进行非线性多尺度分解,并在各尺度上进行空间关系建模。通过对两个纹理图像库（Brodatz纹理库、Prague纹理库）中图像的分割实验,验证了该模型的有效性。     

基于TS-MRF与模糊MLL模型的图像分割

基于树结构的马尔可夫随机场（TS-MRF）,提出模糊多级逻辑模型（fuzzy MLL）,并提出了一种新的图像分割算法——模糊TS-MRF算法。与传统的MRF分割算法和TS-MRF算法比较,该方法在计算耗时增加很少的情况下,对分割精度提高较大。更为重要的是,该方法提供了一个新思路,使得基于MRF的先验信息的描述更为精细。     

基于小波域CHMT模型的超分辨率图像重建

从图像重建的Bayesian方法出发,提出一种基于小波域分类隐马尔可夫树(CHMT)模型的超分辨率图像重建算法.将CHMT模型作为自然图像小波域的先验知识,采用混合高斯模型刻画备子带系数的概率分布,将起分辨率图像重建问题转化为一个约束最优化问题,并采用共轭梯度算法进行求解.同时,提出了自适应的规整化参数选择方法.实验结果表明,该算法具有较低的计算复杂度,在峰值信噪比和视觉效果方面都有所提高.     

一种基于图像上下文信息的无监督彩色图像分割算法

提出一种基于图像上下文信息的彩色图像无监督分割算法.根据传统马尔可夫随机场(MRF)势函数的定义,引入图像邻域内每两像素问亮度欧氏距离及空间位置信息,完善传统马尔可夫随机场模型中的势函数.将分割问题转化为最大后验问题并运用迭代条件模型求解.运用K均值算法在设定的分类数范围内初始化分割,运用最小消息长度准则选择最佳分类数,实现无监督分割.实验中,将合成图像及真实图像用于分割过程并与其它算法比较,证明本文算法更具优势.     

基于动态金字塔标记随机场模型的非监督纹理分割算法

在马尔可夫随机场纹理模型的基础上，提出一个基于金字塔结构的动态多尺度标记随机场模型，应用这个模型实现纹理图像分割．算法应用由粗至细的处理策略，实现了图像的区域紧凑性，克服了一层GRF标记场结构的运算复杂性，减少了运算时间，并且能够获得较好的分割结果。     

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 tree-complex 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 random field, 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Markov四叉树模型的无监督图像分割

本文提出了一种基于分布特征的多尺度无监督图像分割方法。通过对多尺度图像数据在每个尺度上进行Gauss子集聚类,并将每个像素的邻域内的Gauss子集类别标记作为特征向量,利用多尺度Markov模型进行二次聚类,从而实现无监督图像分割。与其它基于多尺度Markov模型的无监督分割方法和传统动态聚类方法相比,该方法既无需假定每类的分布形式,又能较好地反映数据的概率结构。对合成图像与SAR图像的实验结果表明,该方法的分割精度接近于有监督的H—MPM和H—SMAP方法。     

一种多尺度无监督遥感图像分割方法

提出了一种多尺度无监督遥感图像分割方法。通过对多尺度图像数据在每个尺度上进行Gauss子集聚类,并将每个像素的邻域内的Gauss子集类别标记作为特征向量,利用Markov四叉树模型进行二次聚类,从而实现无监督图像分割。与其他基于多尺度Markov模型的无监督分割方法和传统动态聚类方法相比,该方法既无需假定每类的分布形式,又能较好地反映数据的概率结构。合成图像与SAR图像的实验结果表明,该方法的分割精度接近于有监督的H-MPM和H-SMAP方法。     

基于马尔可夫随机场的快速图象分割

根据卫星遥感图象的特点,讨论了基于马可夫随机场的图象分割方法,建立了相应的基于马可夫随机场的图象分割模型,以实现复杂遥感图象的快速分割,并由此将图象分割问题转化成图象标记问题,进而转化成求解图象的最大后验概率估计的问题。虽然传统的模拟退火算法（SA）能达到后验概率的全局最大,但是时间复杂度太高,实际分割中经常采用次优算法,文中还引进了一种基于博弈理论的决定性退火算法（GSA）和一种基于竞争理论的算法（CA）,取得了快速分割图象的效果。试验证明,该两种算法完全可应用于复杂遥感图象的快速分割。     

基于图像片马尔科夫随机场的脑MR图像分割算法

传统的高斯混合模型（Gaussian mixture model,GMM）算法在图像分割中未考虑像素的空间信息,导致其对于噪声十分敏感.马尔科 夫随机场（Markov random field,MRF）模型通过像素类别标记的Gibbs分布先验概率引入了图像的空间信息,能较好地分割含有噪声的图 像,然而MRF模型的分割结果容易出现过平滑现象.为了解决上述缺陷,提出了一种新的基于图像片权重方法的马 尔科夫随机场图像分割模型,对邻域内的不同图像片根据相似度赋予不同的权重,使其在克服噪声影响的同时能 保持图像细节信息.同时,采用KL距离引入先验概率与后验概率关于熵的惩罚项,并对该惩罚项进行平滑,得到 最终的分割结果.实验结果表明,算法具有较强的自适应性,能够有效克服噪声对于分割结果的影响,并获得较高的分割精度.     

基于混合高斯模型MRF场的CT图像分割

提出了一种基于混合高斯模型的马尔可夫随机场CT图像分割方法.此方法根据工业CT图像的特点,建立混合高斯逼近的图像灰度统计模型;用混合高斯模型作为Markov随机场的先验模型,提出混合高斯Markov随机场分割模型.实验表明,该方法较单高斯模型有很大的改善,对工业CT图像分割效果好.     

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。     

一种分层马尔可夫图像模型及其推导算法

离散分层马尔可夫随机场(MRF)模型由于层间具有了因果性,因而其非迭代的推导算法比非因果的马尔可夫随机场模型的迭代算法复杂度低得多,结果更精确.针对图像分割问题中观测数据有限的情况,提出了一种新的基于离散分层MRF的半树模型,推导出了它的最大后验边缘概率(MPM)算法.半树模型不仅继承了一般分层模型快速、误分类少的优点,还避免了计算中遇到的数值下溢问题,减轻了分层模型带来的块现象,尤其适合大幅面图像的处理.