基于超像素分割的非局部均值去噪方法

针对非局部均值(NLM)去噪算法在变化丰富的纹理区域采用平移窗口的方法选择相似块的不足进行了研究,提出一种基于超像素分割的非局部均值去噪算法。该方法充分考虑非局部均值去噪算法中相似性对噪声去除的影响,利用经过超像素分割处理得到的图像块内部相邻像素间以及纹理边缘都具有一定相似性的特点,在超像素分割块基础上优化纹理区域相似窗口的选择策略,提高图像块与中心像素块之间的相似性,从而达到提升非局部均值算法的去噪水平、边缘纹理不被模糊的目的。在多幅经典自然图像上的实验结果表明,该方法能够有效的去除图像中包含的噪声信息,相比于传统的非局部均值方法,保留了更多的纹理信息。     

基于超像素和随机游走的交互式分割算法

交互式图像分割通过先验信息指导获取图像中人们感兴趣的部分,但是现有算法无法在效率和精度上实现平衡。为了解决此问题,提出了一种基于超像素和随机游走的快速交互式分割算法(random walk on superpixel, SPRW)。首先,将图像预分割为具有局部相似性的超像素区域,使用像素颜色均值对超像素区域表示;其次,根据人工标记的先验信息建立F-B图结构,扩展随机游走的范围,并使用随机游走的方法求解,获得硬分割结果;最后,针对分割结果的边界不光滑问题,提出改进的抠图算法(fast robust matting, FRB)进行二次处理,得到软分割结果。在BSD500和MSRC数据集上的实验证实,所提出的硬分割方法与其他算法在时间和平均交并比等指标上有较大优势;在Alpha Matting数据集上的实验充分证实所提出的软算法在提高效率的同时精度也有一定的提升;此外,在生活照更换背景的实验上展现了该算法的应用价值。     

基于超像素的高分遥感影像分割算法

针对高分遥感影像中存在地物数目多,特征信息复杂导致分割边缘不清晰、对象细节丢失等问题,提出一种改进的超像素分割和多特征结合的遥感影像分割合并算法。在对图像进行分割前的预处理阶段,使用超像素分割技术得到初始分割图像;区域合并过程中,基于对象间的异质性和对象内部的同质性,结合光谱、纹理和形状特征,对对象进行合并;通过调整全局分割参数来调整合并尺度,得到最终的影像分割结果。实验结果表明,所提方法能得到较好的影像分割效果。     

基于Snake模型的视频对象分割和跟踪算法

视频对象的分割是基于内容的视频处理中重要的组成部分。提出并实现了一种半自动视频对象分割和跟踪算法。算法主要基于Williams活动轮廓模型，通过求取轮廓点的局部能量最小值对轮廓线进行更新。轮廓扩张技术用来追踪变形的轮廓边缘。通过对轮廓中心点运动的统计，预测对象的运动方向和大小。实验仿真结果表明，这种改进的Snake算法能够收缩到图像的凹陷部分，而且能较好地跟踪视频对象的运动。     

基于超像素融合的文本分割

提高复杂背景及噪声干扰文本图像的文本分割性能是文本识别研究中的重要问题和难点,为更好地解决这一难题,提出一种基于超像素融合的文本分割方法。首先对文本图像初始二值化,并估计文本笔画宽度;然后进行图像超像素分割并融合;最后利用超像素融合的局部相似性对初始二值化图像进行文本校验。实验结果表明,与最大稳定极值区域（MSER）及笔画超像素聚合（SSG）方法相比,所提方法在KAIST数据集上的分割精度分别提高了8.00个百分点和7.00个百分点,在ICDAR2003数据集上的文字识别率分别提高了5.33个百分点和4.88个百分点。所提方法具有较强的去噪能力。     

Plant disease leaf image segmentation based on superpixel clustering and EM algorithm

Plant disease leaf image segmentation plays an important role in the plant disease detection through leaf symptoms. A novel segmentation method of plant disease leaf image is proposed based on a hybrid clustering. The whole color leaf image is firstly divided into a number of compact and nearly uniform superpixels by superpixel clustering, which can provide useful clustering cues to guide image segmentation to accelerate the convergence speed of the expectation maximization (EM) algorithm, and then, the lesion pixels are quickly and accurately segmented from each superpixel by EM algorithm. The experimental results and the comparison results with similar approaches demonstrate that the proposed method is effective and has high practical value for plant disease detection.

     

特征一致性约束的视频目标分割

目的 视频目标分割是计算机视觉领域的一个重要方向,已有的一些方法在面对目标形状不规则、帧间运动存在干扰信息和运动速度过快等情况时,显得无能为力。针对以上不足,提出基于特征一致性的分割算法。方法 本文分割算法框架是基于马尔可夫随机场（Markov random field,MRF）的图论方法。使用高斯混合模型,对预先给定的已标记区域分别进行颜色特征的建模,获得分割的数据项。结合颜色、光流方向等多种特征,建立时空平滑项。在此基础之上,加入基于特征一致性的能量约束项,以增强分割结果的外观一致性。这项添加的能量本身属于一种高阶能量约束,会显著增加能量优化的计算复杂度。为此,添加辅助结点,以解决能量的优化问题,从而提高算法速度。结果 在DAVIS_2016（densely annotated video segmentation）数据集上对该算法进行评估与测试,并与最新的基于图论的方法进行对比分析,对比算法主要有HVS（efficient hierarchical graph-based video segmentation）、NLC（video segmentation by non-local consensus voting）、BVS（bilateral space video segmentation）和OFL（video segmentation via object flow）。本文算法的分割结果精度排在第2,比OFL算法略低1.6%;在算法的运行速度方面,本文算法领先于对比方法,尤其是OFL算法的近6倍。结论 所提出的分割算法在MRF框架的基础之上融合了特征一致性的约束,在不增加额外计算复杂度的前提下,提高了分割精度,提升了算法运行速度。     

一种结合显著性检测和超像素分割的遥感信息提取算法研究*

针对目前显著性检测算法在复杂多目标遥感图像中检测能力不足问题,提出一种结合显著性检测和超像素分割的遥感信息提取算法。该算法首先通过Graph-based Visual Saliency(GBVS)方法检测出原始影像中部分显著性较高的区域,然后利用Simple Linear Iterative Clustering(SLIC)方法分割显著区域,并修正显著区域边缘得到训练样本数据,进一步对训练样本进行统计学习,构造显著目标提取的阈值区间,最后实现对整幅超像素图像的显著目标提取。实验结果表明,该算法具有较高的准确率和召回率,能更加有效地检测出遥感图像中的显著目标,比目前主流的显著区域检测算法提取效果更好,可以很好地应用于具有明显显著区域的复杂多目标遥感图像信息提取中。     

一种基于奇异值分解的视频运动分割算法

视频全局运动（摄像机运动）所表现的视频序列之间的时间相关性,较其它视频特征更能表达视频序列的高层语义信息。为了能够有效快速的得到视频的全局运动,通过对视频分割技术的研究,提出了一种新的基于奇异值分解（SVD）的视频全局运动分割方法。该方法首先得到视频的切片图像,再利用奇异值分解（SVD）得到切片图像的方向图,然后统计切片方向图中每一行的角度直方图,最后根据摄像机不同运动类型对应的直方图模型,得到视频的运动分割结果。实验结果表明,所提出方法能够较准确的分割摄像机的运动,同时大幅度提高了分割速度。     

基于全局运动估计的视频对象分割算法

视频全局运动(摄像机运动)所表现的视频序列之间的时间相关性,较其它视频特征更能表达视频序列的高层语义信息.为了能够有效快速的得到视频的全局运动,通过对视频运动估计方法的研究,提出了一种新的基于奇异值分解(SVD)的视频全局运动估计算法.该方法首先通过块匹配法得到局部运动场,利用矩阵的奇异值分解估计全局运动参数,然后运用形态学运动滤波得到前景运动目标的粗略掩摸图像,最后综合利用此掩摸图像和边缘信息分割出运动目标.试验表明,提出的算法能够分割出具有全局运动特征的视频序列中的运动目标.     

基于超像素的深度图修复算法

随着计算机视觉领域不断的发展,用于描述场景深度信息的深度图受到越来越多的关注。针对深度图中由于深度信息缺失导致的图像空洞、深度值准确度不高及图像噪声等问题,提出了一种融合超像素和基于方向的联合双边滤波器的深度图修复算法来改善深度图的质量。该算法引入了基于超像素的自适应滤波窗口,并对不同类型的空洞像素点采用不同的滤波算法,从而对深度图进行修复和优化。定性对比实验和定量评价结果表明,其可以有效地修复深度图空洞噪点,获得高质量、高准确性的深度图。     

基于Kinect相机的深度图像空洞修复及超像素分割算法

针对Kinect相机原始深度图像存在空洞的问题,提出了一种结合彩色图像局部边缘信息的深度图像空洞修复算法。首先,通过双边滤波修复较小空洞;其次,根据彩色图像局部边缘信息将较大空洞分为无边缘和有边缘2类;最后,对第1类无边缘空洞进行均值填充修复,对第2类有边缘空洞先根据彩色图像局部边缘特征分割空洞,再分别由外而内逐步修复,从而完成所有的空洞修复。空洞修复完成后,融合深度信息重新建立了线性谱聚类核函数,并基于此提出一种融合深度信息的线性谱聚类超像素分割算法(LSC-D)。实验结果表明,与其他方法相比,提出的深度图像空洞修复算法具有更高的修复准确度,提出的LSC-D超像素分割算法具有更低的欠分割错误率和更高的边界召回率。     

超像素分割算法研究综述

超像素能够捕获图像冗余信息, 降低后续处理任务复杂度, 已受到了国内外研究者的日益关注。首先分析了超像素分割领域的发展现状, 以基于图论的方法和基于梯度下降的方法为视角, 对现有超像素分割方法进行归纳和论述。在此基础上, 就目前常用的超像素分割算法进行了实验对比, 分析各自的优势和不足。最后, 对超像素分割技术的最新应用进行了介绍和展望。     

自适应权值的MRF分割与跟踪方法

提出一种基于自适应权值的区域马尔可夫随机场（MRF）分割与跟踪的方法,该方法利用了相邻像素区域的空间相关性,自适应更新系统能量函数中的参数β,可以更准确地分割出运动目标,在此基础上建立分片积分直方图特征模板,并结合Kalman预测与目标运动方向等信息,进一步提高算法准确性,实现目标匹配跟踪。实验结果表明,本文算法在部分遮挡、光线变化等情况下,能准确实现运动目标分割与跟踪。     

Image clustering segmentation based on SLIC superpixel and transfer learning

Traditional fuzzy C-means clustering algorithm has poor noise immunity and clustering results in image segmentation. To overcome this problem, a novel image clustering algorithm based on SLIC superpixel and transfer learning is proposed in this paper. In the proposed algorithm, SLIC superpixel method is used to improve the edge matching degree of image segmentation and enhances the robustness to noise. Transfer learning is adopted to correct the image segmentation result and further improve the accuracy of image segmentation. In addition, the proposed algorithm improves the original SLIC superpixel algorithm and makes the edge of the superpixel more accurate. Experimental results show that the proposed algorithm can obtain better segmentation results.     

基于混合概率背景模型的视频分割方法

提出一种新的基于混合概率模型的背景建模方法,用于视频中前景物体的检测与分割。主要利用两个概率模型：隐马尔可夫模型和概率图模型建立一个混合的贝叶斯网概率模型,对视频输入中背景变化的时间和空间局部相关性(同现性)进行学习。在建立正确模型参数的基础上,贝叶斯信念传播算法根据图像输入预测当前背景状态的后验分布,并根据预测得到的背景状态对输入图像进行分割。实验结果验证了该方法的有效性和在复杂背景变化下的鲁棒性。     

结合超像素分割的多尺度特征融合图像语义分割算法

深度学习的发展加快了图像语义分割的研究.目前,最有效的图像语义分割研究方法大部分都是基于全卷积神经网络(FCNN),尽管现有的语义分割方法能有效地对图像进行整体分割,但对于图像中的重叠遮挡物体不能清晰地识别出边缘信息,也不能有效地融合图像高低层的特征信息.针对以上问题,在采用FCNN来解决图像语义分割问题的基础上,利用...     

整合超像元分割和峰值密度的高光谱图像聚类

目的 传统图像聚类算法多利用像元的光谱信息,较少考虑图像的空间信息,容易受到噪声干扰。针对该问题,提出一种整合超像元分割（SLIC）和峰值密度（DP）的高光谱图像聚类算法。方法 首先,利用超像元分割技术对高光谱图像进行分割并提取超像元光谱特征;然后,根据提取的超像元光谱特征,计算其峰值密度信息,搜索超像元光谱簇,构建像元与类别间的隶属度关系。最后,利用高光谱模拟数据以及两组真实高光谱图像评价算法的鲁棒性和精度。结果 在不同信噪比的模拟数据中,SLIC-DP算法在调整芮氏指标（ARI）最优的条件下,较K-means和SLIC-Kmeans的方差降低61.86%和41.61%,体现优越的鲁棒性。在高光谱数据集Salinas-A和Indian Pines中,SLIC-DP算法的ARI为0.777 1和0.325 7,较K-Means和SLIC-KMeans聚类算法分别增长10.71%,5.01%与78.86%,25.27%。结论 本文算法抗噪声能力强,充分利用空间信息与光谱信息,有效提升高光谱图像聚类精度。经验证,能满足高光谱图像信息提取和分析的要求,可进一步推广和研究。     

Human body segmentation based on deformable models and two-scale superpixel

In this paper, we propose a novel method to segment human body in static images by graph cuts based on two deformable models at two-scale superpixel. In our study, body segmentation is decomposed into torso detection and lower body recovery. Based on the first-scale superpixel, the seeds of torso are obtained on the basis of the coarse torso region, which is estimated by an improved deformable torso model. For the lower body, we estimate the hip region to obtain the seeds of lower body at the second-scale superpixel. Besides, a deformable upper leg model is designed to derive more foreground seeds of the lower body. To avoid failure caused by the heavy dependence between the two hierarchies, a scheme of probabilistic hierarchical detection is presented. Experiments on our datasets containing 200 images photographed by ourselves and 100 other images collected from public datasets show that our approach can accurately segment human body in static images with a variety of poses, backgrounds and clothing. Segmenting the human body in static image based on deformable torso and upper leg models at two-scale superpixel.     

GPU accelerated waterpixel algorithm for superpixel segmentation of hyperspectral images

The Journal of Supercomputing - The high computational cost of the superpixel segmentation algorithms for hyperspectral remote sensing images makes them ideal candidates for parallel computation....