结合全局和局部灰度拟合活动轮廓模型的图像分割算法

针对局部图像拟合(Local image fitting,LIF)模型对初始轮廓敏感和容易陷入局部极小的缺点,本文提出了一种基于图像区域信息的活动轮廓模型。本模型同时利用图像全局和局部信息来分割图像,其能量泛函由局部项、面积项、长度项和惩罚项4项组成。局部项将图像局部信息融入到模型中,使该模型能够有效分割灰度不均图像。面积项通过引入一个全局指示函数,加快了模型的收敛速度,且能避免陷入局部极小。惩罚项约束水平集函数逼近符号距离函数,使模型无需重新初始化,减少了分割时间。此外,为了实现对图像中感兴趣区域的分割,本文给出了模型的窄带实现方法。实验结果表明:本文模型对初始轮廓的敏感性低,收敛速度快,能准确分割灰度不均的图像,且其窄带实现方法能够实现对图像中感兴趣区域的分割。     

基于CV模型和DRLSE模型的甲状腺结节分割

针对CV模型无法分割灰度不均匀图像,而DRLSE模型对弱边界的分割效果不佳的问题,提出了一种结合局部和全局信息的水平集分割方法。实验结果表明,文中模型不仅能处理灰度不均匀图像,而且对弱边界结节也能正确分割。     

数码相机拍摄的文本图像的二值化

提出了一种数码相机拍摄的文本图像的二值化方法,该方法是全局阈值、局部阈值与灰度梯度方法的结合.全局阈值与局部阈值的结合能较好地保留字符的笔画细节,灰度梯度方法能增强字符的笔画轮廓,实验结果表明该方法是有效的.     

基于四叉树和交叉熵的面向对象图像分割方法

为了解决光照不均的非均匀图像分割问题,提出了基于面向对象思想的图像分割算法.针对非均匀图像的特点,以四叉树作为分析结构,在Shannon熵上推导出子集熵与全集熵的关系,作为图像的面向对象描述.基于此关系,充分考虑非均匀图像子集的局部灰度分布,最小化子集与全集的交叉熵,抹去子集的局部灰度偏移特征,从而得到分割阈值与局部灰度分布相关的分割方法.实验表明,相比常用的动态阈值算法,该算法具有运算量少、分割结果自适应性好的特点.     

一种改进的CV水平集图像分割方法

由Chan Vese提出的水平集图像分割模型可以不依赖于图像的边缘信息而对弱边缘以及含有内部轮廓的图像具有良好的分割效果.但对于背景图像灰度包含两个及以上等级分层时,图像分割得不到准确的结果.提出一种新的基于C V模型的改进算法,该算法引入了快速C V方法的思想,融入全局梯度信息以及目标的先验知识.实验结果表明,该方法能够很好地分辨出背景图像复杂灰度包含多个等级分层的目标区域轮廓且具有良好的适应性.     

基于偏移场修正的C-V模型水平集图像分割算法

灰度不均匀效应广泛存在于现实图像(real-world images)中,这给图像分割带来了很大的挑战,目前许多的图像分割算法都依赖于图像灰度分布均匀这一假设,这严重影响了算法分割现实图像的分割精度。因此文章结合图像的数学模型,提出了一种基于偏差修正的C-V模型,该方法在水平集函数的演化过程中,同时进行图像的分割与偏移场的估计,利用偏移场的估计值来抑制灰度不均匀效应的影响。仿真结果表明,该方法比经典的C-V模型有更高的分割精度,对初始化轮廓曲线以及噪声有较强的鲁棒性。     

基于图像信息的彩色PDP动态子场编码优化方法

为改善累积发光驱动方法显示静态图像时的灰度级轮廓,提出了一种基于有效灰度级均匀分割采样的动态子场编码(DSC)算法。首先对输入图像中的孤立灰度区间进行灰度采样,然后对剩余灰度级均匀分割,选择各灰度区间概率密度较大的灰度级作为采样灰度级,相邻采样灰度级之差即为子场编码权值,从而使采样灰度级均匀分布在输入图像的有效灰度区间,并使采样灰度级和子场编码权值随图像变化。仿真和实验结果表明,该算法不仅能真实再现大面积的背景,而且使图像细节信息尽可能保留,显著减小了静态图像的轮廓。     

基于Bregman散度和RSF模型的水平集图像分割方法

在自然图像中经常会出现亮度不均匀的现象,虽然基于局部信息的水平集方法在不均匀图像的分割方面取得了较好的效果,但是该类方法在主动轮廓的能量上存在局部最小值和计算复杂度高等问题.针对这些问题,本文提出了基于Bregman散度分布和区域可伸缩拟合能量模型(Region-Scalable Fitting,RSF)相结合的水平集图像分割方法.本方法利用包含特征点信息(Bregman散度)的全局信息项加快远离目标边界曲线的演化速度,提高算法对初始位置的鲁棒性;利用RSF模型的局部信息项提高对亮度不均匀图像的分割能力,吸引轮廓曲线向物体边界收敛,并停止在目标对象的边界处.通过对合成图像、医学图像和其它真实图像的对比实验,可以看出本文模型与现有模型(LCV、RSF和LGIF)相比,对亮度不均匀图像具有更强的处理能力和更高的处理效率,且对噪声具有更强的鲁棒性.     

克服灰度不均匀性的脑MR图像分割及去偏移场模型

为了解决脑核磁共振图像中的灰度不均匀现象,提出了一个基于二相的脑MR图像分割模型,利用图像的局部信息,同时进行脑组织分割和去除偏移场。实验结果表明：该模型能有效的对脑图像进行分割及去除偏移场,和原图像相比,恢复后的图像具有更好的视觉效果。     

利用改进CV模型分割煤矿井下早期火灾图像

针对传统主动轮廓模型难以实现煤矿井下早期火灾图像火焰区域精确提取的问题,提出了一种改进的Chan-Vese(CV)模型.在计算目标和背景全局区域拟合中心的基础上,利用曲线内外区域局部灰度统计直方图获取目标和背景局部区域拟合中心,并对全局和局部区域拟合中心赋予归一化的调节比例,以综合利用图像全局和局部信息;为了加速曲线运动到目标边缘,利用曲线内外区域像素灰度的最小绝对差来取代模型中原有的内外区域能量权重,以提高模型分割效率.结果表明:与CV模型、局部二值拟合模型(LBF)、全局和局部灰度拟合混合模型(LGIF)、引入自适应能量权重的CV模型(WCV)相比较,提出的模型能更加快速、精确地提取煤矿井下早期火灾图像中的火焰区域,在分割效果和分割效率方面均有明显优势.     

提取B超病灶的尺度分解小邻域统计水平集方法

在区域水平集方法基础上,利用小波变换将图像分解成多尺度子图像,对不同尺度子图像进行边缘提取并经过数学形态学算子修正,得到接近目标边界的水平集初始轮廓,解决了区域水平集方法对初始轮廓要求高的问题;接着运用小邻域统计方法计算并判断各像素点小邻域统计信息,筛选出该邻域内有效点集作为本次参数代入水平集公式进行迭代运算。实验表明:与几种现存的水平集方法相比,小邻域统计水平集方法能够较好地抑制B超图像噪声,快速地确定病灶边界,对模糊边界的捕获效果好。     

一种改进的严重脉冲噪声滤除算法

为了有效改善受严重噪声污染图像的恢复效果,准确定位噪声点和改善所恢复图像的峰值信噪比,提出一种改进的非线性自适应滤波算法.该方法利用初始标记窗口的局部统计信息,首先将图像像素点粗分为信号点、可能的正噪声点和可能的负噪声点三类,建立噪声标记矩阵;根据噪声标记矩阵的局部统计信息,将可能的噪声点细分为信号点、噪声点和不确定点,并分别采用不同的方法进行滤波;对于不确定点进行2次判断,对于噪声点用其4邻域均值来代替。本算法的优点是计算速度快,噪声点定位准确,可以保留更多的图像细节。实验证明,该算法可有效恢复受严重脉冲噪声污染的图像。     

局部特征在航拍图像拼接中的应用

针对航拍图像的特点和难点, 提出了一种基于局部特征的航拍图像拼接方法, 以提高拼接的质量和速度. 该方法利用多分辨率技术和局部特征对航拍图像序列进行配准. 通过仿射变换模型将拼接问题转化为像素点空间坐标变换的过程. 采用渐入渐出的图像融合算法, 消除拼接痕迹, 实现了色彩和亮度的平滑过渡. 实验结果表明, 该方法对航拍图像序列和视频图像拼接效果良好, 具有较高的实用价值.     

基于边界特征的图像二值化方法应用研究

边界特征是图像的重要信息，阈值是区分图像象素点的主要依据。研究了基于图像边界特征的二值化方法在齿轮图像处理中的应用，将最佳全局阈值法与局部阈值自适应法在边界特征的基础上融合起来，并引入最优边缘检测算子——Canny算子，对图像进行二值化处理，提高了图像的处理质量。     

一种新的用于图像分割的活动轮廓模型

为了从灰度异质图像中更好地提取目标,本文提出了一种新的图像分割方法,采用测地时间函数作为局部二值拟合模型的核函数,并结合图像区域的局部灰度信息和全局灰度信息建立能量泛函.同时,符号函数惩罚项的引入避免了符号函数的重新初始化,而曲线长度调整项则保证了曲线演化的连续性和光滑性.通过变分水平集方法最小化新的能量泛函,得到曲线演化的梯度下降流.通过对医学CT图像进行分割实验,证明了该方法的可行性和优越性.     

基于局部化自适应阈值的小波图像降噪

为了能在去除图像噪声的同时有效地克服Gibbs现象,得到令人满意的视觉效果,提出了一种基于局部自适应阈值的小波图像降噪方法.该算法利用局部化信息和层间相关性理论,对小波系数进行分块分类处理.该算法首先把图像划分成子块,通过调节全局阈值得到各个子块阈值,从而有效地利用了局部信息,有选择地对图像进行降噪处理.算法加入自适应的步骤,对于不同尺度的子带,分别赋予大小不同的阈值,使算法具有更好的自适应性.试验结果表明,与其他几种传统降噪方法相比,该方法能获得较好的降噪效果.     

基于自适应区域的医学图像自动分割

为了改善传统分割算法对初始条件的依赖性,提出一种基于自适应区域的医学图像自动分割框架.该框架将分割算法和目标检测技术集成到一起,通过检测已经分割出的目标信息来预测该目标在待分割切片上的局部区域,然后基于该局部区域预估目标的阈值范围和几何形状等信息,为应用分割算法提供初始参数.该框架已经应用到区域生长、基于阈值的水平集等常用分割算法.实验结果表明,该框架有效减少了分割中的人工交互操作,并且能自动处理目标复杂分叉情况.     

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。