基于多尺度分析的归一化割图像分割算法

不同尺度的图像拥有不同的特性,针对单一尺度图像进行分割容易出现过分割或欠分割的问题,本文提出一种基于多尺度分析的归一化割的图像分割方法,首先利用方向能量模型得到不同尺度子图像的边缘方向能量,然后根据干涉轮廓的思想建立各个子图像像素之间的相似度,形成多个不同尺度的权值矩阵,并归一化为一个权值矩阵,最后运用归一化割算法对图像进行分割。实验表明,本文方法在融合了多个尺度图像不同特性的同时,能很好地处理含有纹理区域和弱边缘的图像,在一定程度上避免了过分割或欠分割的问题。     

结合粒子群算法优化归一割的图像阈值分割方法

为了快速得到图像分割的最佳阈值,依据图论知识,利用灰度级相似矩阵代替像素级权值矩阵,将归一化切割准则作为优化函数.利用粒子群优化算法代替穷举法优化归一化划分准则,提出粒子群算法优化归一割的图像阈值分割方法.实验表明在分割性能上有较大的提高,在分割速度上也有较大的改进,能够满足实时性要求.     

基于边缘流的多尺度水平集砾岩图像分割

针对边缘流方法检测图像边界得到的边界不连续问题,提出了把边缘流作为水平集方程中的一个变量,并将多尺度思想引入该方程.该方法首先在大尺度图像下得到相应尺度的边缘流矢量,将其代入水平集方程,通过求解水平集方程,找出图像目标边界的大致轮廓,然后利用大尺度所得到的大致轮廓作为高一级尺度的水平集方程的初始轮廓,计算相应的边缘流矢量,代入水平集方程求解,逐步进行轮廓优化,最终实现图像分割.采用该方法提取图像目标边界,不仅解决了边缘流方法中边界不连续的问题,也使水平集方法中曲线演化速度太慢的问题得到大大的改善.该方法用于砾岩图像分割,取得了较好的效果.     

基于多尺度分析及图论归一化割的矿岩颗粒图像分割及应用

为了克服矿岩颗粒图像分割中的欠分割和过分割现象,基于矿岩颗粒图像的特性, 提出了一种结合多尺度分析与图论的矿岩颗粒图象分割算法。该算法首先利用图像多尺度变换缩小图像,以去噪和减少数据量,再利用改进的图论归一化割(Normalized Cut)算法来分割矿岩颗粒图像。对多种类型的矿岩颗粒图像进行了分割实验,并与阈值、分水岭,聚类分析及FCM等常用的分割方法进行了比较。实验结果证明:研究的算法对岩石颗粒图像具有优于其它分割算法的效果;新算法应用到了大型露天矿的爆堆中的岩石块度测量与分析, 效果令人满意。     

基于图切的交互式图像分割方法

图切是一种基于图论的图像分割方法,它基于最大流/最小割定理实现能量函数最小化,其中能量函数的设定、实现的流程等方面可以改进以提高对不同图像的适应性.本文给出了一个基于图切的交互式图像分割方法,用户通过手绘封闭或不封闭线条的方法提供关于前景和背景的先验信息,在此基础上实现图像的分割.首先采用分水岭方法对输入图像进行预分割,把颜色相近的像素分为若干个小区域;设定合适的能量函数,将预分割的区域之间的颜色相似性、分割结果的平滑性等约束包含在能量函数中,利用求最大流的方法求取使得能量函数最小化的标签集合,从而实现图像的分割.实验证明,本文的方法能快速有效地实现交互式图像分割.     

基于交互式图割算法的结肠组织提取

针对腹部CT医学图像中结肠组织自身局部特征的问题,研究了一种基于交互式Graph Cuts结肠组织的分割方法。首先人工标定一部分体素标记为＂目标＂和＂背景＂种子点。然后将图像映射成网络图,通过相邻像素间的灰度特征分配边的权重值,采用26邻域系统实现三维图像的分割。最后使用最大流/最小割方法最小化能量函数,得到结肠区域。实验结果表明,交互式的图割算法能够准确地从三维腹部CT医学图像中提取出结肠组织,体现了结肠数据的局部特征。算法能自动将所有腹部CT切片的结肠组织分割出来,实验获得的结果有利于结肠病变的发现和精确定位。     

倒数交叉熵和改进图割结合的河流目标检测

为了克服交互式图割方法选取种子点的随意性和由此导致的分割结果的不准确性,提出了使用倒数交叉熵阈值分割和改进图割结合的河流目标自动提取方法。先利用倒数交叉熵阈值选取准则对河流图像进行初始分割,从初始分割结果中自动选取种子点。然后利用改进图割方法对河流遥感图像进行分割。改进图割中利用高斯混合模型对种子点区域进行建模,并利用结构张量矩阵计算平滑项。最后使用连通域检测方法去除小的连通域并得到最终结果图像。与交互式图割、基于倒数交叉熵和图割等4种方法进行了比较,实验结果表明提出方法得到的分割图像最为精确,分割效果最好。     

基于深层多尺度聚合3D U-Net的肾脏与肾肿瘤分割方法

针对电子计算机断层扫描（CT）图像中肾肿瘤形态复杂多变、肿瘤目标小、肿瘤边缘复杂等问题,提出了深层多尺度聚合3D U-Net网络分割模型。该模型在U-Net++基础上新增了3个下采样操作,利用密集嵌套的3D U-Net和解码器层的跳跃连接以及各层级3D U-Net子网络之间的跳跃连接,促进各个层级和各个尺度的特征信息融合,增强了对细节特征的提取能力,从而提升了对小尺度肾肿瘤和肿瘤边缘的分割精度。实验结果表明：该模型能够准确分割边缘复杂以及尺度较小的肾肿瘤,在KiTS19公开数据集上进行评估,本文模型对肾脏分割的Dise系数为0.968 2,对肿瘤分割的Dise系数为0.790 8,分割性能良好。     

基于非采样高斯差分金字塔的多尺度融合边缘检测

针对传统边缘检测算法抗噪性差、边缘连续度低、细节边缘冗余,对运动目标检测应用领域的适用性差等缺点,论文基于图像多尺度的思想,结合小尺度图像边缘信息准确,大尺度图像抗噪性强、边缘冗余度低的优点,提出一种基于非采样高斯差分金字塔的多尺度融合边缘检测算法。算法首先对图像进行非采样高斯金字塔分解得到多尺度图像,同时在分解过程实现基于高斯差分算子的边缘检测,得到多尺度边缘图像。最后采用多尺度图像边缘融合策略实现多尺度边缘融合。论文通过实验对算法的有效性进行验证：通过对边缘融合结果进行Abdou-Pratt品质因数分析,表明该算法抗噪性强,边缘定位准确;连续度分析结果表明该算法在降低边缘冗余度的同时保留了主要边缘,且边缘连续度较高;车辆检测实验结果表明基于该算法得到的车辆检测结果准确度较高。     

基于边缘自适应小波变换的图像修复算法

本文提出一种基于边缘自适应小波变换的多尺度图像修复算法,对非纹理图像有比较好的修复效果。边缘自适应小波变换的基本思想是,先检测出图像的主要边缘,这些边缘把图像分割成几个平滑区,然后对图像进行不跨越边缘的小波分解,即在各平滑区内部进行小波变换,得到图像的多尺度表示,并且同时计算边缘的多尺度表示。这样的小波分解使高频信息基本都集中在边缘上,而高频系数则非常稀疏,而且都接近于零。在此基础上进行图像修复,就只需要对低频部分与边缘图像进行修复,然后重构得到修复图像即可。经过小波分解,低频部分破损区域大大缩小,用比较简单的插值方法就可进行修复,大大降低了计算量。对边缘图则可用曲线拟合的方法进行修复。     

基于Ncut的自适应图像分割方法

为了解决传统归一化割(Normalized cut,Ncut)算法需要人工干预因素过多,限制了算法的通用性,本文对传统Ncut算法进行了改进,提出了自适应的图像分割方法。首先采用基团势的理论替代了传统的Ncut算法中计算权值矩阵时两个控制参数对结果的影响;然后为了减少K-means算法对分类数目和类中心的敏感,本文采用基于最小生成树的聚类方法对Ncut计算出的特征向量进行分类,得到最终的分类数目和初始类中心,然后再采用K-means算法进行聚类得到最终的分割结果。实验结果显示,本文的算法不仅提高了算法的通用性,并且分割效果比较好。     

基于非局部均值的单帧图像超分辨率重建算法

为了解决单帧低分辨率图像获得高分辨率图像的问题,提出了一种基于非局部均值滤波的单帧图像超分辨率算法,将图像超分辨率重建视为反问题,建立正则化模型,充分考虑图像的局部结构信息和自然图像中不同尺度的相似性冗余,加入非局部滤波.实验结果表明,文中算法从单帧图像重建的图像边缘轮廓和纹理较传统算法清楚,有效抑制了人工伪影,同时对噪声具有鲁棒性.在视觉效果及峰值信噪比上都取得良好的结果.     

基于小波变换的纹理图像融合

针对采集到的纹理图像无法呈现纹理物体的整体特征的缺陷，提出了一种新颖的图像融合算法.该
融合算法基于纹理图像的大部分纹理信息存在于高频子带中的特点，分别对两幅互补图像进行小波分解，
再对低频子带采用平均融合算子处理，然后对高频子带采用高斯 拉普拉斯算子提取局部边缘信息，以作
为融合规则，并根据两幅互补图像的相似度对高频子带加以融合.结果表明，该算法通过对多幅互补图像
的小波分解图像进行融合，使得融合后的图像内容清晰，纹理信息更加丰富，为后续的缺陷查找步骤提供
了准确的依据.     

基于矢量运算的彩色图像边缘检测算法

在矢量运算基础上提出一种加权的矢量相似度彩色图像边缘检测法,给出了算法思想和计算步骤,并进行了验证。该算法首先将彩色图像转换到YCbCr颜色模型并构造像素的矢量表达,然后利用矢量欧氏距离计算像素间的相似度分布,相似度具有局域最小特征的点即为边缘。该算法通过颜色模型转换实现亮度和颜色分离,从而可以引入权值控制亮度和颜色对边缘的贡献。实验结果表明,矢量空间相似度可以很好地表达图像边缘,亮度和颜色分离的方式也有利于彩色图像的边缘检测。     

基于块效应抑制的压缩降质模糊图像盲复原

针对被压缩重构后的模糊图像复原问题,提出基于块效应抑制的图像去模糊方法.采用多尺度分解逐层进行模糊核估计,每一层利用去块效应的模糊图像作为有效显著边缘估计的参考图像,并在模糊核估计优化函数中加入模糊核梯度约束保证其连续平滑性,通过在频域交替迭代优化确定模糊核.最终复原约束项为图像全变分以及L2范数块效应抑制项,该项通过迭代使得复原图像和去块效应图像逐步逼近.实验结果表明,提出的方法能够在较高压缩率的模糊图像中估计出相对准确的模糊核,得到兼顾消除块效应与保留图像细节的复原效果.     

基于多尺度通道重校准的乳腺癌病理图像分类

针对乳腺癌病理图像的自动分类问题,提出基于深度学习的分类算法. 通道重校准模型是作用于特征通道的注意力模型,可以利用学习到的通道权重对无用特征进行抑制来实现对特征通道的重校准,以达到更高的分类准确率. 为了使通道重校准的结果更加准确,提出多尺度通道重校准模型,设计卷积神经网络 msSE-ResNet. 多尺度特征通过网络中的最大池化层获得并作为后续通道重校准模型的输入,将不同尺度下学到的通道权重进行融合,可以改善通道重校准的结果. 该实验在公开数据集BreaKHis上开展. 实验结果表明,该网络对良性/恶性乳腺病理图像分类任务达到88.87%的分类精度,可以对不同放大倍数下获取的病理图像具有较好的鲁棒性.     

基于光学多尺度几何分析的图像压缩去噪

基于变换的图像压缩方法应用较为广泛,小波在表示图像的边缘或纹理时,会产生大量的能量较大的系数.采用多尺度几何分析对图像进行稀疏展开,使变换具有强的非线性逼近能力.图像经过非下采样Contourlet变换转换成一种多尺度的、多方向和多分辨的表示形式再进行统计分析.利用图像系数相关性,不仅降低图像的维数,使弱的边缘细节能从噪声中被筛选出来,而且达到压缩去噪的目的.实验结果表明,采用该方法去噪后的图像处理效果很好,适用于高分辨率图像去噪.     

一种改进边缘连接的Canny边缘检测算法

针对Canny边缘检测算法中需要手动设置固定阈值而出现边缘间断或伪边缘的问题,设计了一种基于边缘对比特征和边缘方向的边缘连接方法。该方法是基于视觉感知实验总结的一组边缘对比阈值数据比较强边缘点和待连接边缘点的对比特征判断其相似性,通过保持一定的边缘方向确保边缘连接方向的正确性,待连接点只有满足相似性且连接后新旧边缘方向一致,才能被连接为新边缘点。结果表明,改进边缘连接的Canny边缘检测算法具有很好的边缘连接能力,且能获取完整干净的边缘。     

基于社团结构的文本聚类算法研究

为了提高文本聚类的有效性,提出一种基于网络社团结构的文本聚类算法。基于语义知识库理论,利用文本集与词语间的关系,引入文本相似度概念,再结合Newman社团聚类算法特性,将文本集作为独立社团,用文本相似度表示社团联系的紧密程度,对网络文本进行聚类。实验结果表明,该方法有效可行。     

基于边缘局部偏差搜索的快速块匹配运动估计算法

运动估计能够将视频信号以较低的比特率进行传输和存储, 是视频编码中核心的处理过程之一。为 了降低块匹配搜索的计算次数, 提高匹配效率, 提出一种基于边缘局部偏差搜索的快速块匹配运动估计算法, 根据 块匹配准则将当前块的邻域块与当前块的相似度进行排序, 将相似度最高的邻域块的运动向量作为当前块的预测 运动向量, 同时引入边缘局部偏差搜索策略, 可提前终止偏差较大的邻域块的计算。仿真结果表明, 与其他快速标 准块匹配方法相比, 本文算法减少了计算次数, 提升了匹配精度。