一种层次化的乳腺肿瘤分割方法

超声图像是乳腺癌辅助诊断常用的工具之一.肿瘤分割是乳腺超声图像分析的基础.乳腺超声图像中的灰度不同质性、纹理及形状的多变性等复杂特点使得肿瘤的精确分割较为困难.提出了一种层次化的分割框架.首先将局部灰度聚类假设引入活动轮廓模型作为底层分割模型,对图像进行初始分割;然后提出基于超像素和支持向量机(Support Vector Machine,SVM)的高层分割模型,对初始结果再进行高层分割.在高层分割过程中,首先使用简单线性迭代聚类(Simple Linear Interactive Cluster,SLIC)提取超像素,然后提取超像素的灰度、纹理和局部特征,最后使用SVM进行分类.高层分割模型是基于底层模型的分割结果学习获取的,能够检测到底层模型可能分割错误的区域,与底层模型具有较好的互补性.因此,提出的层次化分割框架具有较好的鲁棒性.在自建乳腺超声数据库上的实验结果证明了提出方法的有效性和鲁棒性.     

基于增量特征和局部奇异性的水下图像分割法

针对深海三类典型的纹理:热液、岩石和海水,提出了一种新的基于增量特征和局部奇异性的水下图像分割方法.定义了一种新的增量特征s(d),反映像素点由小尺度到大尺度变化的剧烈程度;利用二维小波变换分析图像局部奇异性,并结合多项式拟合的方法提取奇异性特征P;最后根据s(d)和P组成特征矢量,结合k均值聚类方法,对图像进行分割.实验结果表明该方法能有效地分割出上述三类纹理.     

基于活动轮廓模型和影像组学的乳腺癌LVI状态预测

针对乳腺癌患者术前LVI状态预测问题，提出了活动轮廓模型和影像组学相结合的计算机辅助分析方法.首先，提出一种基于后验概率和模糊速度函数的活动轮廓模型方法来完成乳腺癌DCE-MRI图像分割.通过在小波域下构建基于后验概率的活动轮廓模型的区域项，同时利用模糊速度函数构建活动轮廓模型的边界项，可以提高乳腺癌病灶分割的准确性.其次，提取形态、灰度、纹理等图像特征，利用集成分类器随机森林方法构造LVI状态的预测模型.实验结果表明，所构建的模型对乳腺癌患者LVI状态具有较好的预测能力.     

基于改进主动形状模型的前列腺超声图像分割算法

为了提高前列腺超声图像的分割精度,提出了一种基于改进主动形状模型的前列腺超声图像分割算法.首先,提取前列腺超声图像的特征集合,该特征集合由Gabor纹理特征和局部二值模式(LBP)特征组成.然后,通过利用k均值算法对提取的特征集合进行聚类分析,得到超声图像的聚类表示图.最后,在聚类表示图上应用ASM获取超声图像中前列腺的形状信息.结果表明,该算法可以准确地定位前列腺边界信息,与医生手动标记的前列腺轮廓相比,平均绝对距离仅为1.559 6 mm,戴斯相似度系数最高可达93.88%.利用超声图像的聚类表示图可以获得更加精确的前列腺轮廓信息,可用于海扶高聚焦超声(HIFU)手术中的精准导航.     

融合FLBP和Gabor小波的图像轮廓提取算法

为了解决现有图像边缘提取算法对于局部区域特征提取效果不佳不清晰的问题,提出一种模糊局部二值模式Gabor边缘检测算法(fuzzy local binary-Gabor).该方法首先利用Gabor小波对图像进行第一次处理,降低图像中由于光照变化和噪声对图像产生的影响,再用模糊局部二值算法(模糊数学与局部二值法的结合)将处理过的特征图片进行第二次处理得到相应的轮廓提取特征图.结果证明,该算法确实对目标区域有较好的检测率,得出该算法对于图片轮廓的提取确实有很好的效果.     

双密度双树复小波RH模型纹理图像检索

针对利用光滑概率密度函数提取小波系数直方图及系数模直方图方法存在参数估计复杂,难以充分有效地提取纹理特征的不足。提出了双密度双树复小波RH模型的纹理图像检索方法,通过分析双密度双树复小波原理,RH模型与非均匀量化器的内在关系,将RH模型推广为提取双密度双树复小波变换系数及系数模直方图特征。该方法结合了RH模型及双密度双树复小波的优点。实验表明,研究方法与利用概率密度函数提取提取直方图特征的方法相比检索率提高了2~9%;推广RH模型提取双密度双树复小波系数模特征的方法获得了75.66%的最高检索率。     

融入全局信息的局部拟合的活动轮廓模型

提出一种结合局部和全局灰度信息的图像分割模型.该模型通过引入新的控制参数,降低了局部拟合项在局部二值拟合的活动轮廓模型(LBF模型)中的主导作用,同时增加了全局信息在模型中的辅助作用,从而改进了局部二元拟合项.实验结果表明,改进的模型不仅能分割灰度不均的图像,而且提高了轮廓初始化的灵活性.针对一些合成和真实的图像,改进的模型减轻了对轮廓初始化位置、大小及噪声的敏感性,同时加快了曲线的演化速度,减少了CPU时间.     

彩色纹理图像分割的非局部Mumford-Shah多通道全变差模型

彩色纹理图像分割的困难在于纹理图像成分的描述及彩色图像层与层之间的耦合。为解决该问题,基于多通道全变差规则项可优化彩色图像层与层之间的耦合,非局部算子可以描述纹理图像特征的特点,提出了彩色纹理图像分割的非局部Mumford-Shah多通道全变差变分模型。所提模型综合多通道全变差模型、非局部Mumford-Shah模型优点,并用二值标记函数划分区域。为了提高数值计算效率,对所提出模型设计了ADMM(alternating direction method of multipliers)优化算法。最后,通过数值实验对比以及定性与定量分析表明方法对于彩色纹理图像的分割取得较好结果。     

基于小波分析及活动轮廓模型的图像分割方法

利用小波分析方法在不同尺度下提取图像中目标的不同边界细节的特性,将小波模极大值方法应用于目标边缘检测.首先,通过小波变换计算各个尺度下的模值和相角值,求出各个尺度下沿相角方向模的局部极大值点,即为图像边缘轮廓;然后,用基于边缘的活动轮廓模型的水平集方法对目标的边缘进行定位分割.实验表明,改进算法对噪声有很好的鲁棒性.     

小波能量引导下基于活动轮廓模型的部分实性肺结节分割

由于部分实性肺结节(pGGO)中的实性成分存在亮度不均匀和边界模糊等问题,传统的活动轮廓模型很难取得精确的分割结果.为此,文中提出了一种改进的小波能量引导下的活动轮廓模型来完成pGGO中实性成分的分割.首先,通过小波变换将图像的灰度信息转变成小波系数,对低通小波系数进行模糊化,以抑制图像局部区域过增强和欠增强,同时结合高通小波系数计算图像的小波能量并构建活动轮廓模型的区域项,以加强肺结节中实性成分与周围磨玻璃影的区分;然后,利用高斯混合模型计算肺结节图像的后验概率,将后验概率差作为活动轮廓模型的边界检测函数,使得在实性成分的边界处边界检测函数趋于0,轮廓曲线停止演变.实验结果显示,文中提出的模型得到的真阳性率为0.95、假阳性率为0.23和相似度为0.80,有助于pGGO中实性成分的确定.     

一种新的基于区域合并的图像分割算法

提出了一种新的彩色图像分割算法,以区域合并为基础并使用联合彩色纹理直方图.利用彩色直方图与最大相似性的区域合并算法已成功地应用在彩色图像分割,在某些情况下,只使用彩色直方图信息并不能充分且有效地达到优越的分割.所提出的方法将彩色直方图和纹理直方图的信息用于测量不同地区的相似性,从而引导区域合并的进程.此外,为了获取纹理信息,采用局部二进制模式(LBP),以便嵌入主要的统一LBP模式来测量不同地区的相似性.实验结果表明,与基于经典图像分割方法的区域合并相比,该算法取得了很大的进步.此外,与其他类似的方法相比,该算法更加健全和精确.     

融合主动外观模型与局部二元模式的人脸识别

提出一种新的人脸识别算法.首先,利用主动外观模型(active appearance model,AAM)提取人脸五官特征点,进而获得人脸区域的全局纹理特征;然后对人脸区域中的若干个局部子块进行加权局部二元模式(local binary pattern,LBP)的特征组合;接着分别对这两类特征进行最近邻法则匹配;最后,采用基于模糊综合的原理对这两大类特征进行数据融合,给出最终识别结果.实验表明该算法的有效性,能够很好地结合人脸图像全局和局部的互补信息,识别效果优于各单一模块的分类性能.     

种子区域生长法的改进算法及其在钉螺图像提取中的应用

种子区域生长法是图像分割中一种常用的方法,其性能在很大程度上取决于种子点的选取与生长规则.为了更有效地应用种子区域生长法从真实图片中提取钉螺图像,在分析种子区域生长法的基本思想后,提出了一种改进的种子区域生长算法并用于提取钉螺图像.改进种子区域生长法使用了新的区域生长相似性规则和区域生长停止的动态阈值方法,改进算法采用人工方式来选择区域生长的种子点.结果表明,改进的种子区域生长法在复杂背景图片中能获得更好的钉螺图像提取效果.     

一种基于遗传神经网络的医学图像分割方法

针对一类具有纹理特征的医学图像,提出一种结合纹理信息,利用遗传神经网络的图像分割方法。该方法以混合递阶遗传算法优化径向基神经网络,同时优化其结构及参数。试验表明,该方法应用于生物医学图像,能够区分图像不同的纹理区域,获得较好的分割效果。     

基于小波域隐马尔可夫模型多尺度图像分割

提出了一种基于小波域自适应上下文结构的多尺度图像分割算法（JACMS）．该算法为了减小计算复杂度,采用隐马尔可夫半树模型和参数加权训练算法,得到了可靠的初始分割．为了获得较好的区域一致性和边缘准确性,在进行尺度间融合时,采用自适应的上下文结构分别应用于图像纹理均质区域和图像纹理边缘,保证了图像大致轮廓的准确性和可靠性,提高了分割后图像纹理边缘的精确度．对合成图像与航摄像片的实验结果表明,该方法的分割错误概率低于传统的基于小波域隐马尔可夫树模型的图像分割方法,且对真实图像得到了理想的分割效果．     

Gabor滤波器的纹理分割

提出了基于Gabor滤波器和FCM的纹理分割法。讨论了Gabor滤波器的选择。将Gabor滤波器用于提取纹理的特征,通过FCM的聚类来进行分割。将该方法运用于普通纹理图像及自然纹理图像——地震剖面图像的分割,仿真实验证明了方法的有效性。     

基于听觉图像的音乐流派自动分类

音乐流派的自动分类是音乐信息检索系统的重要组成部分.将听觉图像引入音乐流派的分类研究中,用听觉图像模型模拟人耳耳蜗结构,基于音乐流派分类研究常用的GTZAN数据库,将一维音频信号转换为二维听觉图像,对音乐听觉图像进行尺度不变特征转换（SIFT）及空间金字塔匹配（SPM）,从局部到整体地提取图像的纹理特征,最后采用LibSVM中线性核函数的支持向量机对音乐流派进行分类.实验结果表明,与同样基于人耳耳蜗结构提出的美尔频率倒谱系数（MFCC）流派分类方法相比,基于听觉图像的流派分类正确率提高15%.     

基于主元分析和压缩感知的人脸识别算法

针对压缩感知理论中的核心问题,即如何通过有限的测量值以较高的重建率重构稀疏信号,提出了基于主元分析和压缩感知的人脸识别方法（PSL0）.该算法利用双向二维主成分分析提取图像行列2个方向的特征并进行降维,建立反映人脸特征投影矩阵,作为压缩感知算法的超完备基,将每一幅待识别图像的特征向量作为测量值,用基于平滑l0范数快速稀疏表示（SL0）算法求解l0范数最小化问题,寻求图像在该超完备基上的稀疏表示,以得到一组最优稀疏系数重构各类图像,求取测试图像与各类重构图像的最小残差进行分类识别.实验结果表明,该算法在同类算法中获得了较高的人脸识别率及较好的重建效果.     

基于MMTD的SIFT特征提取算法

尺度不变特征变换（SIFT）是一种常用的特征提取算法,但它采用固定的阈值来筛选特征点,匹配效果不是很理想.文中针对SIFT对不同图像无自适应性的缺点,提出了一种新的计算自适应阈值的方法,即将中介真值程度（MMTD）和SIFT相结合,用MMTD改进SIFT算法能够避免为了选取合适的阈值而进行大量的实验.采用MMTD改进阈值来筛选图像中的特征点,再将特征点进行图像匹配.实验结果表明,匹配点的数量比采用传统的SIFT方法增加了约两倍,说明文中所提出的基于MMTD的SIFT特征提取算法是有效的.     

基于改进型LBP的Floatboost人脸检测

目前已涌现出了许多人脸检测算法,而每种算法的侧重点不同,不能形成很好的综合检测能力.为了兼顾人脸检测的TP,FP和检测时间,文中提出了一种基于改进型LBP纹理特征的Floatboost算法.该算法首先提取具有一定旋转不变性的改进型LBP纹理特征.其次采用双阈值Floatboost算法来训练特征值,并生成强分类器.最后采用Adaboost级联算法来进一步减少检测时间.通过实验分析表名：该算法在保证一定TP的前提下,不仅可以减少检测的时间,还降低了FP.