数字图像的一种轮廓跟踪算法

给出了一种数字图像跟踪算法,利用边缘像点的方向信息,在扇形区中进行扫描,从而得到一条完整的、边缘点彼此有机连接的轮廓曲线。方法简便易行并便于对得到的轮廓曲线做其他后继计算机处理。     

基于Snake模型的图像目标轮廓自动跟踪方法

针对实验数据像素灰度的分布特点，提出了一种对目标轮廓线进行有效和可靠的搜索和跟踪策略．由于数据中病变组织与其邻近组织像素灰度差别相对明显，首先通过来用一种改进的轮廓自动跟踪方法对目标轮廓进行跟踪，将得到的轮廓线经采样得到其离散控制点作为Snake轮廓搜索和跟踪算法的输入，既克服了Snake方法对初始轮廓线控制点分布的局限性，又避免了采用单一轮廓跟踪方法跟踪目标轮廓线的不确定性，提高了分割病变组织的速度和准确性，此方法具有较高实用意义。     

基于内侧轮廓模型的粒子滤波轮廓跟踪

为了提高复杂环境下轮廓跟踪的鲁棒性,提出了一种基于内侧轮廓模型的粒子滤波轮廓跟踪算法.① 在轮廓采样点的法线上利用Canny算子得到轮廓法线方向的梯度信息;② 用该法线的内侧部分构建局部颜色信息,并使之与梯度信息结合,形成一个新的一维法线观测似然;③ 用所有内侧法线构建一幅全局内侧颜色直方图;④ 将梯度信息、局部颜色信息和全局颜色信息3种特征进行有效融合,形成一个新的多特征融合观测模型.实验结果表明,在复杂环境下,该算法能够较好地实现对复杂的非封闭轮廓的鲁棒跟踪.     

基于改进几何活动轮廓模型和Kalman滤波的目标跟踪方法

针对几何活动轮廓模型在跟踪时初始化的影响和收敛不准确的问题,将帧间差分和统计量假设后得到的目标外接矩形作为曲线初始值;引入一个强制项,提出一种改进的几何活动模型方法进行目标轮廓拟合,完成检测;结合目标物轮廓曲线和Kalman滤波器实现运动跟踪。试验结果表明:以车辆目标外接矩形作为初始化曲线,可简化初始化工作,加快车辆目标的轮廓曲线收敛速度;在收敛过程中引入了一个水平集函数的强制项,可使曲线准确演化到对象边缘的凹陷部分,增强曲线的收敛能力;在运动视频对象的准确轮廓基础上,可更准确地跟踪车辆目标。     

改进的几何活动轮廓演化及其在目标跟踪中的应用

为提高几何活动轮廓分割算法的分割效率和准确性,设计了新的边缘检测与跟踪算法.首先采用矢量图像计算图像的梯度值,并设计能够自适应调整阈值的边缘指示函数,进而提出改进的变分水平集演化模型;然后设计基于该改进模型的边缘检测算法,并在无迹卡尔曼滤波器框架下设计了运动目标的跟踪算法.实验结果表明,文中算法不但显著地提高了轮廓演化模型的灵活性和收敛速度,而且对阴影、遮挡、目标形变和背景干扰等具有较好的鲁棒性.     

基于改进活动轮廓模型的人脸分割

人脸图像往往轮廓边界模糊、梯度不明显,常规活动轮廓模型通常无法获得理想的分割效果。为实现准确的人脸轮廓定位及分割,结合人脸检测、活动轮廓模型和数学形态学算子提出一个基于曲线演化的人脸分割方案,并提出一个改进的活动轮廓模型,有效提高了人脸轮廓定位精度和算法收敛速度。实验结果表明该模型可以有效地检测出局部模糊或分断边界而且演化曲线不会断裂,能够获得较好的人脸分割结果;此外,本文提出的C-V模型的窄带实现方法使计算量减少60%。     

显著性增强的模型自适应目标跟踪

目的 针对跟踪过程中目标易受遮挡、移出视野、背景杂乱等因素影响的问题,提出一种显著性增强的模型自适应目标跟踪方法。方法 将显著性特征与颜色直方图是梯度方向直方图(Histogram of Oriented Gradient, HOG)特征结合,建立目标外观模型,提高目标外观表示的多样性。通过引入一种目标遮挡检测方法和一种模型自适应更新策略,以自适应方式调整模型学习率,应对目标遮挡问题。结果与结论将本文方法与9种经典跟踪器在公开目标跟踪基准数据集OTB-2015上进行对比。仿真实验与分析表明,所提方法在跟踪精度和成功率上均取得较好的结果。     

联合光流技术和区域轮廓模型跟踪运动目标

研究了飞机在天空飞行图像中的飞机跟踪问题．在分析飞机在天空飞行图像特点的基础上，提出了联合光流技术和区域轮廓模型跟踪运动目标的方法．首先，对图像进行高通滤波预处理，提取一些高亮度的斑点，获得运动目标的特征图像；然后用特征图像求解运动目标的光流，以光流对运动区域进行分割，获得运动区域的中心和半径，以该中心和半径的圆作为水平集的初始曲线；再采用Songand Chan方法快速检测运动目标的边缘．实验证明，该方法能够快速、准确地自动跟踪运动目标．     

二值图像中目标物体轮廓的边界跟踪算法

分析了二值图像识别中常见的边界跟踪算法,在此基础上提出一种通用性强的边界跟踪算法,能够根据上一边界点的位置判断轮廓走向.在搜索下一个边界点时,只需要对候选的5个点进行判断,便可以找到下一个边界点的位置,从而减少了搜索的次数,使得边界跟踪的时间大为减少.算法对于轮廓不封闭的线段也可以一次扫描得到其轮廓信息.实验表明,算法不仅速度快,而且轮廓识别准确.对于目标物较复杂的图像,算法更能体现出其优越性.     

一种基于改进ASM的运动目标跟踪方法

ASM是一种应用于非刚体轮廓匹配的统计模型方法,由于匹配结果的可靠性依赖于先验的灰度模型,导致灰度信息发生动态变化时基于ASM的目标跟踪效果不佳.针对跟踪中轮廓匹配的鲁棒性问题,提出了一种基于改进ASM的目标跟踪方法,该方法采用一种在线提取和更新灰度模型的机制,摆脱对目标先验灰度的依赖;并结合强边缘特征和目标内部灰度信息,改进传统ASM方法的灰度模型和搜索算法,提高了运动过程中目标附近背景信息变化情况下轮廓匹配的鲁棒性和快速性;跟踪过程中利用卡尔曼滤波预测目标位置提高了运行效率.实验验证了方法的有效性和鲁棒性.     

基于GVF-Snake的运动目标跟踪

为了使GVF-Snake具备快速跟踪运动目标的能力,提出采用帧差运动补偿和GVF-Snake结合的跟踪算法.采用二次帧差法对视频图像进行处理,自动得到初始轮廓解决GVF-Snake模型初始轮廓确定的问题.对于输入视频图像在每一次迭代中重新计算整幅图像的GVF场时间消耗大的现象,采用分块计算,减少了计算量,使GVF-Snake跟踪达到接近实时的要求.在遮挡方面,采用前一帧差运动补偿的方法.实验表明,此跟踪算法具有较好的性能.     

活动轮廓模型在医学图像分割的综述

医学图像分割作为图像处理领域的一个研究热点,长期受到广大科研工作者的关注。活动轮廓模型作为医学图像分割的一个重要工具,在近30年的研究中得到了长足的发展。根据活动轮廓模型的表达方式不同,将活动轮廓模型分为参数活动轮廓模型、几何活动轮廓模型;相对于参数活动轮廓模型,几何活动轮廓模型中曲线的运动过程是基于曲线的几何度量,如曲线的法线、曲率等;又由于水平集方法在几何活动轮廓模型的成功应用,使得几何活动轮廓模型在曲线的拓扑变化、数值求解等方面有不少优势。为了全面展示活动轮廓模型的发展历程及其在医学图像领域的应用,首先简述活动轮廓模型的发展历程及一些偏微分方程的基础知识;然后,详细分析几种较为经典活动轮廓模型;接着,对两种类型的活动轮廓模型进行对比分析;最后,对全文进行总结,并对活动轮廓模型的发展与未来进行展望。     

基于改进式主动轮廓模型的序列超声心动图左室短轴轮廓跟踪

提出了一种序列超声心动图左室短轴轮廓跟踪方法.运用改进式主动轮廓模型算法并结合帧间图像配准原则逐帧进行轮廓提取,从而实现序列超声心动图左室短轴轮廓跟踪.该方法的突出特点是在复杂的心脏运动条件下解决左室短轴运动的序列图像轮廓跟踪问题.从实验结果可以看出,该方法能够比较准确地跟踪序列超声心动图左室短轴轮廓.     

一种新的活动轮廓模型算法

传统的活动轮廓模型具有处理速度慢，运算量大，对凹陷轮廓处理效果差等缺点．本文把小波多分辨率技术应用于主动轮廓算法，结合梯度矢量流(gradient vector flow，GVF)概念，首先在低分辨率的图像上进行处理，得到结果后，再在高分辨率层次上继续处理，由此解决了初始轮廓必须离真实轮廓很近的问题，提高了运算速度；同时利用小波分解的方向性，降低了搜索的范围，进一步提高了轮廓收敛的速度；由于使用了GVF所产生的外力场，对于凹陷轮廓同样可以保证正确的收敛．同时比原始的GVF方法处理速度要快得多．     

一种改进的水平集主动轮廓模型

通过统计具有图像增强能力的局部区域信息,提出了一种改进的水平集主动轮廓模型.结合非负核函数和具有矫正图像误差特点的灰度集群思想,定义了一种新的符号压力函数(SPF),此函数能够很好处理灰度不均匀、对象边界不明确的问题.并且,引入惩罚项,确保水平集函数的适应性.真实图像和合成图像的实验结果表明,该模型收敛迅速,具有抗噪性,对分割目标图像敏感,能够处理弱边界的多目标图像.     

基于区域的活动轮廓图像分割模型的变步长优化算法

基于偏微分方程图像分割的活动轮廓模型,基本思想是将图像分割归结为最小化一个封闭曲线的能量泛函,图像分割问题实质上是一个无约束最优化问题.传统最小化算法的数值实现过程中采用固定时间步长的方法,时间步长选取较大,迭代过程容易出现震荡现象影响分割结果,而时间步长选取较小,又会减慢收敛速度.利用Wolfe-Powell线搜索方法,提出了一种变时间步长的优化算法,在迭代过程中根据搜索方向自动调整时间步长大小,有效克服了固定时间步长出现的震荡现象和收敛速度慢的问题.     

基于3D活动轮廓模型的缺陷点云分割方法

提出一种基于3D活动轮廓模型的缺陷点云自动分割方法,通过扩展数学形态学方法构造符号距离函数估算点云的平均曲率,并应用中值滤波方法去除点云噪声对曲率估算精度的影响,避免了点云的一致性法矢估算和三角网格重构,在保证点云分割精度的同时有效提高了计算效率.应用结果表明本文方法能够有效处理点云缺陷并实现大规模散乱点云的快速分割.     

一种改进的基于活动轮廓和光流的运动目标分割方法

将光流技术和几何活动轮廓模型结合起来对运动目标进行分割,一方面可以通过算法分割出运动目标轮廓,另一方面,使得算法面对背景变化的情况仍具有一定的适应性.为了更好地将二者结合起来,进行2个方面的改进;建立基于运动边缘的几何活动轮廓模型,从而克服光流计算中由弱纹理区域产生的运动空洞对分割的影响;引入边缘增强的非线性扩散作为光流计算模型中的平滑项约束,可以在平滑流场的同时减小运动边缘处平滑效果而保护边缘,进而提高运动目标分割的完整性.研究结果表明:与现有算法相比较,该算法能够更准确地分割出运动目标的轮廓,同时在一定程度上克服背景运动的情况.