基于主动轮廓模型的玉米种子高光谱图像分类

提出将主动轮廓模型(Active contour model,ACM)应用于玉米种子的高光谱图像分割中.首先,通过高光谱成像系统获取9个品种共432粒玉米种子的高光谱反射图像,利用基于主动轮廓模型的图像分割法对玉米种子高光谱图像提取目标区域轮廓,得到单波段下每粒玉米种子12个形状特征参数,然后通过主成分分析法(Principal component analysis,PCA)对特征数据降维,结合波段间的相关性选出12个最优波段,最后利用误差反向传播(Back propagation,BP)神经网络模型进行建模分类,与传统的阈值分割法相比,取得了更好的分类效果.研究结果为高光谱图像目标轮廓提取提供了一种新方法.     

基于颜色与纹理特征的局部主动轮廓模型

针对图像分割过程中前背景表面特征不均质问题,提出一种基于颜色纹理先验特征的多通道局部能量模型。对现有局部能量模型进行扩展,降低初始轮廓线位置对分割结果的影响,并引入8维HSV颜色模型和变换域结构张量纹理特征,实现前背景颜色特性相似的图像分割。实验结果表明,该模型具有较好的分割效果。     

一种基于主动轮廓模型的蚁群图像分割算法

通过对主动轮廓模型进行图像分割的过程研究发现,其多阶段决策问题与蚁群算法的决策过程非常相似．文中根据主动轮廓模型的特点构建了一类新的蚁群求解算法,把图像分割问题转化成最优路径的搜索问题,为获取精确的图像轮廓提供了新方法．证明了该方法以概率1收敛到最优解,即可以在能量函数的约束下找到最好的边界．本方法还可以推广到其他主动轮廓模型的图像分割问题中．仿真结果表明,本文提出的分割方法比文献中的遗传算法更为有效．     

分水岭算法应用于主动轮廓模型能量分割算法的研究

主动轮廓模型(snake模型)被广泛应用于边缘提取、图像分割等领域。该模型能对目标适当初始化,并进行自主收敛,使得能量处于极小值状态,以达到目标分离的效果。当目标初始位置敏感时,需要依赖其他机制对内部能量进行合理初始化,由于模型的非凸性,它有可能收敛到局部极值点甚至发散。将分水岭算法应用于主动轮廓模型的能量分割算法,通过改进的分水岭算法确定主动轮廓模型的初始轮廓,利用迭代完成对轮廓点周围的局部近邻点的检索,以选取更小的轮廓模型,当获得最小值时完成目标轮廓的提取。     

基于全局主动轮廓模型的图像分割研究

基于区域信息的Mumford-shah分割模型中,由于图像对象灰度分布的不一致性,分割曲线易陷入局部最小值,不能获得完整边界分割.提出了一个全新的主动轮廓模型,基于局部区域信息创建能量驱动曲线演化,通过竞争关系约束曲线的演化范围,确保模型能收敛于全局静态最小值.实验结果表明,分割模型可以同时分割多个灰度分布不均匀的对象,对噪声具有较好的鲁棒性.     

基于轮廓的刚体变换模型下多源图像配准算法

提出了一种刚体变换下基于轮廓的多源图像配准算法.首先提取待配准图像中的明显轮廓,然后对提取后的轮廓进行轮廓匹配.对于匹配后的开轮廓对,通过把开轮廓的两个端点用直线段连接的方法将开轮廓对转化为闭合轮廓对.最后求取闭合轮廓对中闭合轮廓的质心并作为控制点,根据控制点计算配准参数.     

基于二进小波变换的主动轮廓模型

针对传统的主动轮廓模型对噪声敏感的缺陷,在推广梯度矢量流的基础上,提出了基于二进小波变换的改进外力场的计算方法.通过综合利用图像小波分解的高频信息,迭代计算获得其外力场,使蛇在图像的多尺度空间中搜索目标轮廓.针对蛇模型对初始轮廓的依赖性问题,给出了在一维最大熵阈值分割后的图像上获取初始轮廓点的方法,减少了人工的干预,加快了蛇的收敛速度和效果.实验结果表明该模型能有效地排除噪声的干扰,搜索凹陷轮廓,而且对脆弱轮廓有很好的逼近能力.     

基于单水平集的多目标轮廓提取

多目标轮廓提取是图像分割的重要研究内容.文章在Chan和Vese的无边界主动轮廓模型(简称CV模型)的基础上,提出基于单水平集的多目标轮廓提取算法.CV模型只能实现单目标的轮廓提取,主要原因是不能使水平集函数驱动的轮廓线在某些目标区域正确分裂,没有有效利用轮廓线的拓扑分裂信息.通过修正CV模型,引入标记模板,用于追踪零水平集的分裂情况,对不同的准目标区域区别处理;引入图像区域均值模板,用于估计可能淹没在背景区域中的目标区域,促使水平集函数在上述目标区域充分变形,使对应零水平集充分分裂,实现多目标轮廓提取.并且文章提供了一系列不同条件下的实验结果,并与其它类似的研究成果进行比较,结果表明,该文的工作是有意义的.     

基于活动轮廓的多分辨率自适应图像分割

本文在活动轮廓模型的基础上,提出了一种自适应图像分割方法,引入了新的图象统计信息、梯度信息有关的加权外部能量,使得分割结果与模型的初始位置无关,不受噪声影响;利用ACD方法使模型自适应地改变其拓扑结构;为了提高图象分的速度和鲁棒性,提出了多分辨率图象分割算法,利用该方法对一些形状、拓扑结构复杂的物体进行了分割实验,结果验证了该方法有效性。     

基于自适应符号函数的主动轮廓模型

几何主动轮廓模型的缺点是对初始轮廓位置特别敏感,基于距离规则水平集（DRLSE）模型的初始轮廓曲线必须设置在目标边界的内部或者外部.基于边缘的自适应水平集（ALSE）模型,提出了一种提高初始轮廓鲁棒性的方法.但两种模型均容易出现陷入虚假边界、从弱边缘处泄露以及抗噪声能力差等问题.设计了一个结合自适应符号函数和自适应边缘指示函数的模型,使得主动轮廓演化能根据自适应符号函数的方向从初始轮廓开始自动进行膨胀及收缩,很好地改善了水平集对初始轮廓敏感的缺点,提高了鲁棒性,同时解决了水平集对收敛速度慢以及易从弱边缘处泄露的问题.此外,为了使得模型演化更加稳定,提出了一个新的距离规则项.实验结果表明：自适应符号函数的主动轮廓模型不仅可以提高分割质量,缩短图像分割时间,同时提高了对初始轮廓的鲁棒性.     

基于RGB颜色空间的彩色图像分割方法

传统的图像阈值分割算法是将彩色图像转换为灰度图像再进行分割。通过分析RGB颜色空间的特点,本文提出基于RGB颜色空间的阈值分割算法,采用新的判定准则,在颜色空间中以立方体取代原来的四面体,直接对彩色图像进行分割。分析和实验证明,改进的判断准则能够克服由于灰度转换造成颜色信息丢失而引起的误判,在保证原有阈值分割算法快速、简单的前提下,能够对彩色图像进行更为准确的分割。算法适用于目标颜色为黑色的情况,并可以推广到目标颜色为其它颜色的情况。     

红外与可见光图像快速融合算法

为了增强融合效果,提高融合速度,提出一种快速有效的红外与可见光图像融合算法.首先采用局部直方图均衡和中值滤波对红外与可见光图像进行对比度增强和去噪处理;然后对增强后图像进行线性融合,生成伪彩色融合图像;最后简化Lab颜色空间与RGB颜色空间之间的转换模型,并在简化的Lab空间实现全局颜色迁移,将可见光参考图像的一阶统计信息融合进伪彩色图像,获得自然感的真彩色图像.对比实验结果表明,采用文中算法生成的融合图像更加清晰、自然,速度更快、更简单.     

彩色图像的分割技术

图像分割是计算机早期视觉不可缺少的一步。彩色图像由于具有比灰度图像更多的视觉信息,受到了越来越多的重视。文章将彩色图像的分割技术分为6类,并分别加以介绍,分析了各种技术的优缺点。最后提及了彩色图像分割技术与彩色空间的关系。     

基于模糊技术的彩色图像分割方法

由于彩色图像提供了比灰度图像更为丰富的信息,因此彩色图像处理正受到人们越来越多的关注。彩色图像分割是彩色图像处理的重要问题,目前对彩色图像的分割已提出了许多种算法,在这些算法中由于模糊技术能很好地表达和处理不确定性问题,因此在彩色图像分割领域会有更广阔的应用前景。本文主要介绍了基于模糊技术的模糊阈值分割法、模糊聚类分割法和模糊连接度分割法。     

局部熵驱动的模糊区域竞争图像分割

针对现有图像分割模型对光照敏感,提出一种新的基于区域的主动轮廓线模型。该模型能量泛函包含一个惩罚区域弧长的几何正则项和一个区域数据拟合项,特别的是数据拟合项采用局部熵来区分不同的区域。首先,根据图像像素空间排列之间的相关性,采用一个滑动窗函数提取图像局部熵特征,将图像从灰度空间转化到相应局部熵特征空间;然后,在局部熵空间计算最大后验分割概率得出两相区域竞争模型,为了能够快速求解该模型,采用隶属度函数替换特征函数得到了凸的模糊区域竞争模型。最后,采用快速的Chambolle对偶方法得到全局最小解。实验结果表明,该算法可以得到令人满意的分割效果且收敛速度快和对光照稳定。     

Combinatorial Optimization of the piecewise constant Mumford-Shah functional with application to scalar/vector valued and volumetric image segmentation

Front propagation models represent an important category of image segmentation techniques in the current literature. These models are normally formulated in a continuous level sets framework and optimized using gradient descent methods. Such formulations result in very slow algorithms that get easily stuck in local solutions and are highly sensitive to initialization.In this paper, we reformulate one of the most influential front propagation models, the Chan-Vese model, in the discrete domain. The graph representability and submodularity of the discrete energy function is established and then max-flow/min-cut approach is applied to perform the optimization of the discrete energy function. Our results show that this formulation is much more robust than the level sets formulation. Our approach is not sensitive to initialization and provides much faster solutions than level sets. The results also depict that our segmentation approach is robust to topology changes, noise and ill-defined edges, i.e., it preserves all the advantages associated with level sets methods.     

基于RGB分量统计的可变区域彩色图像分割算法*

为了能够对彩色图像进行高效的分割,提出了一种可变区域的图像分割算法,利用基于图像全局RGB分量统计信息的活动轮廓模型进行曲线演化,并使用水平集表示轮廓。通过改变和缩小分割区域的策略,将分割过程分为多个阶段进行。在灰度图像的分割算法的基础上,将可变区域策略拓展到彩色图像。实验结果表明,图像中多连通区域的物体能够被准确且快速地分割出来。与现有模型相比,可以自动地完成工作而无须人工干预,并且算法快速方面有明显的改进。     

多颜色空间上的交互式图像分割

介绍了视觉颜色空间及其在交互式图像分割中的作用,实验分析了它的奇异性,在此基础上,考虑像素的空间和色彩分布,提出了基于区域生长法的多颜色空间、多度量准则的聚类算法和零碎区域的合并算法,颜色空间选取HSL和RGB两种,相似性度量包括了种子点、扩张点和生长区域三个方面,并用于敦煌壁画图像的分割。     

基于均值偏移的彩色图像分割算法

提出了一种基于均值偏移的彩色图像分割算法。首先阐述了在CIE LUV均匀彩色模型下均值偏移算法的基本原理,然后给出了在图像分割中的具体实现方法：选定一个像素,在适当的空间窗和色彩窗限定的特征空间中寻找模式点,实现窗口中心从选定点到模式点的偏移,重复此过程,直到找到稳定的模式点并用模式点的色彩值代替该像素,遍历所有像素,最终达到对所有像素进行聚类。通过两幅图像对算法进行检验,实验结果证明该算法对彩色图像具有良好的分割效果。