基于M-S模型的三种图像分割算法的比较

M-S模型的水平集图像分割方法依赖于图像同质区域的全局信息,因而分割过程时间效率较低。为了提高计算效率,该方法在图像处理领域得到很多改进。本文在简化的M-S模型即C-V模型的基础上,讨论了现有3种改进分割演化算法,即:去掉C-V模型中的正则项;用||??取代狄拉克函数,使得方法具有更好的全局优化性;加入梯度局部项,使之适合处理弱边缘和边缘断裂的图像。最后,通过3个实例进一步验证了各算法的优劣性以及适用性范围。     

八粒子量子态对彩色图像的存储方案

经典彩色图像的存储方法存在着数据量很大且很费内存等缺点,针对这些缺点,提出了一种在量子比特阵列中采用八粒子量子态存储彩色图像的方法,借助于量子态的巨大存储能力,通过采用量子并行计算特性的Grover量子搜索算法,起到平方根加速的理想效果.在图像存储和图像重构的过程中,对量子比特阵列进行搜索找到相应的彩色图像,证明所采用的方法有很好的效果.     

基于图像天空区域分割的去雾算法

为了提升图像去雾效果，提出了基于天空区域分割的透射率合成图像去雾算法，通过雾霾图像构造的概率分布函数，结合迭代阈值分割及天空区域的暗、亮通道以及最大连通性确定出粗分割阈值。利用引导滤波加强天空与非天空区域像素灰度的差异性，实现了精准分割。利用对数自适应变换估计了天空区域透射率，利用改进的暗通道先验算法估计了非天空区域透射率，通过合成对应像素的透射率实现了图像的去雾。实验结果表明，相比其他去雾算法，所提算法在各客观指标上均有所提高，对天空与非天空区域分割准确，去雾图像整体视觉效果良好。     

基于邻域搜索JADE的二维Otsu多阈值图像分割

为进一步提高分割精度并加快分割速度,提出了一种基于邻域搜索可选外部存档自适应差分进行算法(简称为JADE-GL)的二维Otsu多阈值图像分割方案。首先,针对原始JADE算法精英突变策略收敛速度慢、容易陷入局部最优等问题,提出了基于邻域半径搜索的改进突变策略,以提升算法的全局探索和开发能力。然后,将所提算法与现有分割方法以及其他JADE变种算法进行二维Otsu多阈值分割对比实验。最后,通过函数收敛曲线、分割距离测度、峰值信噪比(peak signal to noise ratio, PSNR)等指标定量分析算法的性能。实验结果表明,随着阈值数增加,提出的算法无论在收敛速度、分割精度还是分割图像效果上都有显著提升。     

基于空间自适应和混合损失对抗网络的乳腺肿块图像分割方法

在乳腺癌筛查的计算机辅助诊断过程中，乳腺肿块的精确分割至关重要.然而，乳腺肿块在X光成像中与背景灰度接近、形状不规则，使得精确分割面临很大挑战.为进一步提升分割性能，提出一种基于空间自适应和混合损失对抗网络的乳腺肿块分割新方法.首先，提出可分离卷积U-Net模型作为对抗网络中的生成器，以减少参数量和计算量；然后，在判别网络中添加空间自适应归一化层来获取分割掩码中蕴含的语义信息；最后，综合考虑类别不平衡、语义一致性等因素的影响，提出一种融合对抗损失、分割损失和感知损失的混合损失函数以提升模型学习效果.实验结果表明，新方法在INbreast和CBIS-DDSM两个乳腺分割公开数据集中分别取得99.35%和99.72%的准确率，以及81.27%和82.01%的集合相似度，获得优于现有方法的分割性能.     

Regional Merge K-means图像分割算法及其质量评价

K值是基于K-means聚类算法进行图像分割效果的关键因素,为了解决K值过小,图像分割不明显,K值过大,图像分割信息过于碎片化的问题,提出一种Regional Merge K-means(RMK)算法.首先对图像运用K-means算法进行聚类,然后运用区域合并(Regional Merge)优化图像分割效果,最后利用不同图像进行图像分割试验,并选用不同的质量评价指标对试验结果进行评价.结果表明,该算法能显著优化图像分割效果.     

基于数字图像的大空隙沥青混凝土离散元模型

为了从细观角度深入分析大空隙沥青混凝土性能,利用CT扫描获取PAC-13大空隙沥青混凝土内部图像,将三维重构的切片图像和CT横向扫描图进行阈值分割,通过体视学理论选取与真实级配最相近的图像作为集料、空隙结构提取对象,建立了像素边长为0.5 mm的离散元模型,并进行单轴压缩虚拟测试.结果表明:三维重构切片图的级配误差比横向扫描图级配误差小了约20%,重构的切片图级配更具代表性;该模型实现的虚拟单轴压缩试验强度值与室内单轴压缩试验强度值相差小于3%,该模型具有很好的可靠性,这种数字图像建模的方法为研究大空隙沥青混凝土内部细观结构提供了参考.     

基于动态规划的IVUS图像序列分割

血管内超声(IVUS)诊断是临床上对冠状动脉粥样硬化的重要检测手段之一.由于超声图像感兴趣区域受斑点噪声影响较大,传统的分割方法很难得到令人满意的内外膜分割效果.首先对IVUS帧序列图像进行了时域降噪和空间滤波等预处理,然后基于优化的活动轮廓模型将图像的分割转化为目标函数的最优化求解问题,利用动态规划算法求得全局最优值.实验结果表明,该算法不仅准确性和可靠性较高,而且是一种全局收敛的最优算法,对IVUS序列图像处理的可重复性和鲁棒性较好.     

基于组合型阈值分割的在线立铣刀侧刃磨损测量

在实际生产中，现场测量立铣刀侧刃磨损是一项艰巨的工作．光照条件、刀具空间几何形状和初始位置的标定等因素对刀具磨损参数的测量精度影响很大．针对上述问题，提出了一种基于组合型阈值分割方法的在线立铣刀侧刃磨损测量方法，在保证测量精度的情况下最大限度地获取刀具磨损参数的有效信息．首先，提出一种图像剪切策略对捕捉到的磨损区域不同光强下的原始照片进行预处理，选取弱光下的刀尖区域和强光下的均匀磨损区域作为数据源；其次，对该数据源采用包含改进的直方图法和局部阈值分割法的组合型阈值分割法进行磨损区域提取；然后，将两种方法的结果进行叠加，去除磨损区域以外的多种噪声，并根据第1步的剪切位置，将分割后的刀尖区域图像与均匀磨损区域图像拼接，得到完整的磨损区域；最后，利用最小二乘法求出原始切削刃位置，标定磨损区域图像，计算刀具磨损参数．在立铣刀磨损实验中，测得侧刃的最大磨损量的精度大于98%，最大误差不超过5μm．实验结果表明，本文提出的方法能够获取全面的磨损区域信息，给出完整的磨损区域和精确的刀具磨损参数，有助于更加可靠地评估刀具磨损状态．     

基于灰度空间大熊猫图像分割方法研究

大熊猫作为中国国宝,其监测及保护更受到越来越多的关注。本文详细介绍基于灰度空间的阈值分割方法,用于大熊猫图片前景的提取,并与基于YCbCr颜色空间的分割算法进行对比,分析阈值分割的适用范围及分割效果。