逐层迭代的多尺度水平集红外图像分割算法

针对应用传统水平集方法进行红外图像分割易产生误分割且运算量大,提出了一种多尺度水平集分割算法,该算法利用小波变换将图像分解成多尺度子图像,在子图像上进行图像分割,采用插值法将粗尺度上曲线演化结果投影到细尺度上作为初始轮廓线,逐层分割,并根据图像噪声的大小,确定演化模型中的正则项参数,使噪声得到有效抑制,获得准确的分割结果.仿真实验表明,该方法不仅分割效果好,而且具有抗噪性强和运算速度快的特点.     

颜色恒常性的距离正则化水平集彩色图像分割

引入颜色恒常性原理用于区分自然彩色图像中的差分结构,并结合距离正则化水平集算法,对具高光和阴影的自然彩色图像进行分割。实验结果表明,该算法能够正确有效地分割出图像目标,而未引入颜色恒常性原理的水平集算法则得到错误的图像分割结果。     

基于序贯滤波的水平集图像分割

传统基于边缘的水平集分割模型对非均匀区域分割效果不理想,为了解决这一问题,本文分析了序贯滤波的平滑能力与滤波次数之间的关系,将序贯滤波与水平集分割相结合提出了基于序贯滤波的图像分割模型.为了实现自适应于图像内容的平滑,根据平滑分量分割区域的置信度,设计了图像分割的平滑指标,控制序贯滤波次数,使得不同平滑分量的轮廓曲线收敛于目标边界,改善了传统基于水平集方法对非均匀区域的分割效果.本文分割算法的F测度,精确率和召回率均高于传统模型,在一定程度上提高了非均匀区域的分割效果.     

水平集理论在磁共振脑图像分割中的模型研究

灰度不均匀性常出现在医学图像中,给图像分割问题带来很大困扰.为了提高鲁棒性,可在分割模型中引入各种先验知识,例如形状和灰度分布信息.而传统的引入先验知识的分割算法,如神经网络算法,仍存在许多问题,包括数据计算量大和边界不连续等.为了解决这些问题,提出了一种基于水平集理论的分割算法.利用局部区域的灰度信息定义能量函数,然后根据能量函数的最小化机制引导水平集曲线进化并最终收敛到目标边界.在仿真实验中,将局域化的水平集算法与传统的自组织映射神经网络算法进行比较.结果表明,所得到的算法在鲁棒去噪和目标边界的连续性方面效果更佳.     

参数化水平集活动轮廓模型的快速图像分割算法

为了提高图像分割的速度,提出一种参数化水平集活动轮廓模型的快速图像分割算法.该算法中的水平集函数由参数向量确定,而非带符号距离函数,降低了水平集函数的维度.将参数化的水平集函数嵌入到经典的LGDF(local Gaussian distribution fitting)模型中进行图像分割,不需要重新初始化和额外的正则项,同时可选择较大迭代步长.实验结果表明:所提方法能够有效地分割超声、CT和核磁等医学图像,与带有正则项的分割算法LGDF和最近提出的快速分割算法MSLCV相比,在保证分割精度的同时,计算速度得到了明显提高.     

无需重新初始化水平集的多相水平集图像分割方法

笔者提出了一种无需重新初始化水平集函数的多相变分水平集图像分割方法.根据Vese -Chan提出的多相模型的区域竞争思想,结合图像区域全局信息的能量函数作为模型的外部能量项,引入内部变形能量约束水平集函数来逼近符号距离函数,避免了重新初始化水平集函数的过程,提高了计算速度和分割效果.实验结果表明,笔者提出的模型有效地克服了传统模型需重新初始化和构造符号距离函数计算量大的缺点,而且具有全局最优分割能力和较强的抗噪性能.     

基于ITK的水平集医学图像分割算法

根据基于水平集图像分割的原理,采用ITK中提供的医学图像分割算法,实现了对医学图像的有效分割。     

基于深度学习和水平集的彩色图像分割方法

图像分割作为图像的分析与理解的基础环节,受到了诸多学者的广泛关注。本文结合了基于全卷积神经网络的语义分割技术与基于水平集方法的图像分割技术,使用DeepLab V2与 Distance Regularized Level Set Evolution(DRLSE)模型对一般的彩色图像进行分割。此外,本文还在 DRLSE 模型中加入了一个新的形状能量项,提高了零水平集的演化速度。数值实验结果验证了本文方法的有效性。     

基于伪中值双边滤波和水平集函数的细胞分割方法

为使细胞分割的结果更加精确,提出一种基于伪中值双边滤波和水平集函数的细胞图像分割方法．首先使用 伪中值双边滤波对图像进行预处理,然后利用水平集方法对改进的 ＣＶ 模型进行两次曲线演化,分别得到细胞质与背景 分界线,细胞核与细胞质分界线．结果表明:伪中值双边滤波在减弱高斯噪声的同时,同时去 除 了 椒 盐 噪 声,但没有弱化 边界,ＬＣＶ 模型在 ＣＶ 模型的基础上添加了局部项,使得对于灰度不均匀的图像分割效果较好．结论:在使用水平集方法 进行图像分割之前先进行伪中值双边滤波,同时为 ＣＶ 模型添加局部项,能够增强细胞分割结果的准确性．      

融合双边滤波算子的多相水平集图像分割算法

由于乳腺肿瘤超声图像的边界模糊,且灰度异质现象较严重,准确分割出肿瘤区域是一项具有挑战性的工作.针对传统的Chan-Vese模型和局部二值拟合模型(local binary fitting)的分割缺陷,在乳腺肿瘤超声图像的全局和局部能量信息的基础上,结合双边滤波算子,提出一种全局和局部二值拟合模型的多相水平集分割算法.首先,将双边滤波算子作为乳腺肿瘤超声图像的核函数;然后,根据变分法求解表征超声图像结构信息的能量泛函,得到对应的梯度矢量方程;随后,引入多相水平集函数实现病灶区域的多区域细化分割;最后,对乳腺超声图像数据集的分割实验.结果 发现:经过与医生手动标记的肿瘤区域进行对比,分割准确度为94.51％.可见,该模型的准确度较高、误判率较低、鲁棒性较强.     

基于水平集的彩色图像分割方法

实现了一种新的彩色图像融合分割方法。首先,通过对彩色图像进行YCbCr变换,提取其颜色特征。进一步,对亮度图像进行Gabor变换,提取其纹理特征。同时,为了消除特征向量的冗余,引入PCA变换对高维特征向量进行压缩。然后,采取向量C-V模型对提取的特征向量进行分割。最后,对分割图像进一步后处理,消除小的区域。真实彩色图像实验结果证明了方法的有效性。     

一种基于犹豫中智集和水平集的图像分割方法

皮肤镜图像分析技术的第一步为图像分割,分割的结果会直接影响到后续的处理过程,针对具有背景噪声、模糊边缘和灰度不均的皮肤镜图像,提出了一种新的结合水平集的犹豫中智集图像分割方法;首先利用犹豫中智集理论将图像转换为犹豫中智集图像,其中犹豫中智图像由三类子集组成(T、I、F),利用犹豫中智集图像突出表达图像的目标信息和边缘信息;然后针对传统 DRLSE 水平集的不足进行改进,构造新的边缘停止函数,并增加灰度驱动能量项,最后通过改进的DRLSE 水平集对 ISIC(2018)皮肤镜图像进行分割测试;实验结果的交并比(Jaccard Index)值均大于 95%,且均方误差(MSE)、峰值信噪比(PSNR)和结构性相似指数(SSIM)均表现良好,表明方法能够准确、有效的分割具有模糊边缘和灰度不均的皮肤镜图像,对后续的皮肤镜图像的处理与诊断奠定了基础。     

多相图像分割的多尺度变分水平集方法研究

由于传统的Chan-Vese模型无法分割多个同质区域的目标,多相水平集方法会产生区域重叠问题。提出了多相图像分割的多尺度变分水平集方法,使图像各相互相独立,避免分割区域的重叠和漏分。同时,利用小波变换将图像分解成多尺度的逼近子图像,在子图像上进行图像分割,采用插值法将粗尺度上演化曲线投影到细尺度上作为初始轮廓线,逐层分割直到原始尺度图像,有效抑制噪声并提高了计算速度。实验结果表明,该方法比传统的方法能更快速有效地分割图像。     

一种基于Mumford-Shah模型的脑肿瘤水平集分割算法

提出了一种新的基于Mumford—Shah模型的脑肿瘤水平集分割方法．它能提供一客观的、可重复的脑肿瘤分割,且分割结果和专家人工分割结果很接近．它可以用来探测边界不一定由梯度来定义的对象,也能自动探测内部轮廓．通过对来自2个病人的共42个（含有或不含水肿）脑肿瘤MRI切片进行分割来评价该算法的效率,结果取得了令人满意的效果．用匹配的百分比（PM）和一致率（CR）来定量评价分割的质量,结果肿瘤分割的PM和CR分别为93．20%和0．92,水肿分割的PM和CR分别为97．33％和0．76,满足临床的需要．     

改进的多相位水平集图像分割模型

在多相位水平集图像分割模型基础上,改进了模型的缺点,并采用了无条件收敛的LOD算法,数值实验结果表明,该方法是有效的。     

基于水平集方法的显微细胞图像分割

利用变分法推导了图像边缘检测Snake模型对应的Euler方程, 证明了水平集方法3种离散格式(向前差分、 向后差分、 中心差分)的不稳定性, 采用迎风差分格式构造水平集算法, 对显微细胞图像进行边缘检测, 实验结果表明, 该算法是稳定的和收敛的.     

基于水平集方法的多运动目标分割

给出了一种对光照变化等实际环境中干扰不敏感的基于水平集和背景减的运动目标检测与分割方法。首先建立了当前帧图像与背景参考帧图像间的纹理差，并将其与灰度差相结合构成差图像；然后，分析了纹理特征，并采用适当措施减小由场景中杂乱运动产生的不利影响，从而实现运动目标的鲁棒检测；最后采用了基于区域的水平集方法，将多个信息有机地结合在一起，实现对多个刚体或非刚体运动目标的分割。实际采集序列图的仿真实验验证了该方法的有效性。     

小波变换多尺度过零点表征及在医学超声图像分割中的应用

回顾了信号的一维小波变换多尺度过零点（MZC）表征的完全稳定的重建理论,分析了MCZ表征与小波各尺度分解的平均功率的关系;并利用医学超声图像的不同区域MZC随尺度的变化曲线参数,实现了医学超声图像的区域分割。