主动轮廓线模型(蛇模型)综述 被引量：125

1

作者 李培华 张田文 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第6期751-757,共7页

在传统的计算机视觉领域 ,严格的各自独立的分层理论有广泛的影响 .这种理论认为 ,底层的视觉任务的完成只能依赖于从图像本身获得的信息 .Kass等人对这种模型提出了挑战 ,于 1987年提出了称为 Snake的主动轮廓线模型 (active contour m... 在传统的计算机视觉领域 ,严格的各自独立的分层理论有广泛的影响 .这种理论认为 ,底层的视觉任务的完成只能依赖于从图像本身获得的信息 .Kass等人对这种模型提出了挑战 ,于 1987年提出了称为 Snake的主动轮廓线模型 (active contour model) .近 10多年来 ,Snake模型在计算机视觉领域得到了广泛应用 ,取得了许多重要的进展 .该文回顾了近 10多年来 Snake模型的研究、发展及应用情况 ,并对未来的发展方向进行了展望 . 展开更多

关键词 计算机视觉 主动轮廓线模型 蛇模型 变形模板 目标跟踪

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基于多尺度图像的主动轮廓线模型 被引量：8

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作者 黄海赟 戚飞虎 赵雪春 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2000年第10期1240-1245,共6页

主动轮廓线模型是广泛应用于数字图像处理的一种目标轮廓跟踪算法 ,但在实际使用过程中 ,现有模型易受干扰噪声及虚假边缘的影响 ,且对凹陷轮廓的跟踪能力较差 .在多尺度图像分析的基础上 ,引入梯度矢量流的概念 ,并改进其计算方法 ,提... 主动轮廓线模型是广泛应用于数字图像处理的一种目标轮廓跟踪算法 ,但在实际使用过程中 ,现有模型易受干扰噪声及虚假边缘的影响 ,且对凹陷轮廓的跟踪能力较差 .在多尺度图像分析的基础上 ,引入梯度矢量流的概念 ,并改进其计算方法 ,提出了一种新的主动轮廓线模型 .该模型利用梯度矢量流产生的引力 ,在图像的尺度空间中搜索目标轮廓 ,不仅能有效地排除干扰 ,搜索凹陷轮廓 ,而且便于引入新的约束条件 .实验表明该模型有较好的鲁棒性和实用性 ,适用于噪声干扰情况下提取具有凹凸特征的目标轮廓 . 展开更多

关键词 多尺度图像 主动轮廓线模型 数字图像处理

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基于多种群粒子群优化算法的主动轮廓线模型 被引量：3

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作者 李睿 郭义戎 +1 位作者 郝元宏 李明 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2008年第10期2622-2624,2627,共4页

主动轮廓线模型凹陷边界点的寻优属于动态优化问题,由于其复杂性,传统方法不能准确搜索到最佳边界点。若采用单一的粒子群优化算法求解,不仅耗时,而且容易陷入局部极值。针对以上问题,提出一种多种群粒子群优化算法,并将其应用于主动轮... 主动轮廓线模型凹陷边界点的寻优属于动态优化问题,由于其复杂性,传统方法不能准确搜索到最佳边界点。若采用单一的粒子群优化算法求解,不仅耗时,而且容易陷入局部极值。针对以上问题,提出一种多种群粒子群优化算法,并将其应用于主动轮廓线模型的边界寻优过程中。该算法为每个控制点设置一个种群,各种群之间通过共享信息的方式协作寻优,从而避免采用单一PSO算法容易早熟的缺点,同时扩大了控制点的搜索区域,提高了收敛速度。将改进方法与传统方法进行了对比,实验结果证明了改进方法的有效性。 展开更多

关键词 多种群 粒子群优化算法 蛇模型 主动轮廓线模型 图像分割

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基于主动轮廓线模型的海面运动目标跟踪 被引量：4

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作者 张明杰 李翠华 刘明业 《计算机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期34-36,共3页

将主动轮廓线模型用于海面运动船只的跟踪,提出了一种自动选择主动轮廓线初始控制点的方法,增强了主动轮廓线模型的实用性,并将基于主动轮廓线模型的跟踪方法用于多个海面运动目标的跟踪。实验结果表明,提出的初始主动轮廓线自动选取方... 将主动轮廓线模型用于海面运动船只的跟踪,提出了一种自动选择主动轮廓线初始控制点的方法,增强了主动轮廓线模型的实用性,并将基于主动轮廓线模型的跟踪方法用于多个海面运动目标的跟踪。实验结果表明,提出的初始主动轮廓线自动选取方法可以准确地选择目标的轮廓线的特征点;基于主动轮廓线模型的跟踪方法可以比较准确地跟踪运动船只的主要轮廓特征。 展开更多

关键词 主动轮廓线模型 蛇模型 运动目标跟踪 贪心算法 能量函数

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一种新的B样条主动轮廓线模型 被引量：5

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作者 李培华 张田文 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第12期1348-1356,共9页

提出了一种新的 B样条主动轮廓线模型 .在拉格朗日动力学方程中 ,文章所推导的仿射不变性模板通过弹性势能项与主动轮廓线进行实时耦合 ,因此新的模型对运动目标的轮廓跟踪具有仿射不变性 .文章进一步讨论了控制系统的李雅普诺夫稳定性 ... 提出了一种新的 B样条主动轮廓线模型 .在拉格朗日动力学方程中 ,文章所推导的仿射不变性模板通过弹性势能项与主动轮廓线进行实时耦合 ,因此新的模型对运动目标的轮廓跟踪具有仿射不变性 .文章进一步讨论了控制系统的李雅普诺夫稳定性 .为了有效地跟踪复杂背景中的目标 ,提出了一种新的特征检测方法 ,这一方法融合了多种图像信息 ,因而具有较强的鲁棒性 .对真实的序列图像的实验验证了新的模型的有效性 . 展开更多

关键词 B样条 计算机视觉 主动轮廓线模型 视觉跟踪 序列图像

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一种组合主动轮廓线模型算法 被引量：4

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作者 徐牧 王润生 《计算机工程与科学》 CSCD 2004年第12期38-41,共4页

本文针对传统主动轮廓线模型 (Snake模型 )无法检测凹陷目标轮廓的缺陷 ,提出了一种由全局Snake模型和局部Snake模型两部分组成的组合Snake模型。组合模型首先使用全局Snake模型进行轮廓粗检测 ,并使用SUSAN算子检测目标轮廓上凹陷最“... 本文针对传统主动轮廓线模型 (Snake模型 )无法检测凹陷目标轮廓的缺陷 ,提出了一种由全局Snake模型和局部Snake模型两部分组成的组合Snake模型。组合模型首先使用全局Snake模型进行轮廓粗检测 ,并使用SUSAN算子检测目标轮廓上凹陷最“深”的凹点 ;然后 ,在凹点附近的局部区域 ,使用局部Snake模型进行轮廓凹陷部分的检测 ;其后以其替代使用全局模型检测出的目标轮廓的相应部分 ,形成最终检测的目标轮廓。实验结果表明 。 展开更多

关键词 SNAKE模型 主动轮廓线模型 SUSAN 算法 模型检测 分组 凹陷 局部 替代使用 全局

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基于边带限制的梯度矢量流主动轮廓线模型的超声图像分割 被引量：2

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作者 严加勇 庄天戈 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期232-235,240,共5页

主动轮廓线模型是广泛应用于数字图像分析和计算机视觉等领域的一种目标轮廓跟踪算法 ,非常适合于医学图像 (如 CT和 MRI)的处理 .但将这一模型应用于超声图像的分割和目标轮廓的跟踪时 ,由于超声图像不可避免地存在着斑点噪声、弱边界... 主动轮廓线模型是广泛应用于数字图像分析和计算机视觉等领域的一种目标轮廓跟踪算法 ,非常适合于医学图像 (如 CT和 MRI)的处理 .但将这一模型应用于超声图像的分割和目标轮廓的跟踪时 ,由于超声图像不可避免地存在着斑点噪声、弱边界和与组织有关的纹理 ,往往使传统主动轮廓模型难以获得满意的轮廓跟踪效果 .为此 ,在梯度矢量流主动轮廓线模型的基础上 ,引入边带限制概念 ,并将该模型应用于超声图像的分割 .实验表明 ,该方法较好地限制了非目标边缘和噪声干扰的影响 ,而且对超声及其序列图像具有较好的分割效果 . 展开更多

关键词 主动轮廓线模型 边带限制 超声图像 图像分割

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基于主动轮廓线模型的配准方法

8

作者 何乔 李二森 +1 位作者 罗继文 张华 《海洋测绘》 2007年第4期28-30,共3页

随着地图修测的迫切需要,如何实现影像与地图的精确配准就成为急需解决的问题。虽然多项式模型的配准方法简单直观,但不能满足高精度地图修测的需要。目前影像与矢量图的配准靠人工实现,不容易准确量测,这越来越成为地图修测中全自动空... 随着地图修测的迫切需要,如何实现影像与地图的精确配准就成为急需解决的问题。虽然多项式模型的配准方法简单直观,但不能满足高精度地图修测的需要。目前影像与矢量图的配准靠人工实现,不容易准确量测,这越来越成为地图修测中全自动空中三角测量的瓶颈。而主动轮廓线模型通过模板自身的弹性形变,与图像局部特征相匹配达到调和,即某种能量函数极小化,从而实现矢量图与影像的精确配准。因此,提出了一种基于B样条Snake模型分割的高精度配准方法。 展开更多

关键词 主动轮廓线模型 B样条Snake模型 多项式纠正

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改进主动轮廓线模型在图像分割中的应用

9

作者 杨佳萍 桑庆兵 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第35期203-206,248,共5页

主动轮廓线模型(Active Contour Model,ACM),也称作蛇(Snake)模型,是一种常用的图像分割算法。在基于主动轮廓线的图像分割中,深度凹陷边界的逼近和弱边界区域的分割一直是一个难点。引入了一种局部纹理模型(Local Profile Model)匹配算... 主动轮廓线模型(Active Contour Model,ACM),也称作蛇(Snake)模型,是一种常用的图像分割算法。在基于主动轮廓线的图像分割中,深度凹陷边界的逼近和弱边界区域的分割一直是一个难点。引入了一种局部纹理模型(Local Profile Model)匹配算法,通过匹配沿控制点法线方向像素和局部纹理模型可以确定弱边界区域的真实边界,并结合一种新的计算控制点曲率外力的算法,使得主动轮廓线模型能够逼近图像的深度凹陷区域的同时提高算法的收敛速度。实验结果表明,该方法是有效的。 展开更多

关键词 主动轮廓线模型 局部纹理模型 图像分割 弱边界

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作用域扩展函数在主动轮廓线模型中的应用

10

作者 陈洪 王瀚 +1 位作者 王燕燕 孙慰迟 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2002年第8期86-87,共2页

为了改进主动轮廓线模型求解过程中轮廓线初始位置的敏感性,通常要采用一些方法扩大图像力的作用域。但是,这些方法往往需要根据具体场合来设计,没有比较好的普适性,而且在扩大作用域的过程中不能很好地控制作用域的大小。文章提出一种... 为了改进主动轮廓线模型求解过程中轮廓线初始位置的敏感性,通常要采用一些方法扩大图像力的作用域。但是,这些方法往往需要根据具体场合来设计,没有比较好的普适性,而且在扩大作用域的过程中不能很好地控制作用域的大小。文章提出一种作用域扩展函数,既能方便地应用于各种需要扩展图像力作用域的场合,还能够控制图像力的作用范围。 展开更多

关键词 主动轮廓线模型 蛇模型 作用域扩展函数 图形边缘

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应用主动轮廓线生长模型的细胞核自动分割 被引量：4

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作者 胡敏 平西建 +1 位作者 郭戈 丁益洪 《计算机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期37-39,129,共4页

提出了一种改进的主动轮廓线模型应用于细胞核的分割。在利用极限腐蚀检测到每个细胞核的种子点后,以种子点为中心点分别建立一个基于极坐标描述的生长Snake模型,加入了一个基于区域相似度的生长能量,克服了传统模型须将初始轮廓置于真... 提出了一种改进的主动轮廓线模型应用于细胞核的分割。在利用极限腐蚀检测到每个细胞核的种子点后,以种子点为中心点分别建立一个基于极坐标描述的生长Snake模型,加入了一个基于区域相似度的生长能量,克服了传统模型须将初始轮廓置于真实边界附近的缺点;在应用贪心算法求解时,搜索空间由常规的8邻域减少为径向的两个相邻量化点,提高了计算效率。 展开更多

关键词 图像分割 细胞图像 主动轮廓线模型 蛇模型

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基于时空图的轮廓线模型研究

12

作者 李天庆 张毅 +1 位作者 刘志 胡东成 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2004年第4期4-6,82,共4页

主动轮廓线模型(Snakes)具有能够结合先验知识和图像特征的理论价值,但由于能量局部极值问题的困扰,而鲜已用于实际问题。前人通过改进优化算法来提高其分割效果。文章则尝试从Snakes的外部力入手,引入时空图的光流特征,通过改造能量函... 主动轮廓线模型(Snakes)具有能够结合先验知识和图像特征的理论价值,但由于能量局部极值问题的困扰,而鲜已用于实际问题。前人通过改进优化算法来提高其分割效果。文章则尝试从Snakes的外部力入手,引入时空图的光流特征,通过改造能量函数提高分割效果。实验对比验证在复杂背景下,基于时空图的轮廓线模型依然可以有效跟踪运动物体,此时普通Snakes模型必须做大量手动调整。而它同时也解决了帧差等视频分割方法难于识别、提取目标轮廓的问题。时空图轮廓线模型抓住了运动目标的图像特征,在简单的优化算法下依然可以得到较好的分割效果,可以用实时系统。 展开更多

关键词 主动轮廓线模型 时空图 图像分割

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主动轮廓线舌体轮廓自动提取 被引量：2

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作者 吴荣秋 王卫民 +1 位作者 杨俊华 符红光 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2008年第B06期217-219,共3页

主动轮廓线模型在分割图像时可以定位目标物体的边界,但是对初始点敏感和无法凹陷收敛等困难限制了该模型的推广。对梯度向量流模型研究后发现:该模型计算外部作用力场将图像的边界信息延展至离边界较远的图像区域,经过充分的迭代计算之... 主动轮廓线模型在分割图像时可以定位目标物体的边界,但是对初始点敏感和无法凹陷收敛等困难限制了该模型的推广。对梯度向量流模型研究后发现:该模型计算外部作用力场将图像的边界信息延展至离边界较远的图像区域,经过充分的迭代计算之后,边界信息可以覆盖大部分图像区域,这样就能解决模型固有的困难。舌体分割实验表明可以有效地解决该问题。 展开更多

关键词 舌体自动分割 主动轮廓线模型 梯度向量流模型

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基于改进主动轮廓线的虹膜定位方法 被引量：2

14

作者 王中旭 李伟生 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2009年第16期3840-3842,3878,共4页

针对传统的Snake模型对初始位置敏感,需要依赖其它机制将主动轮廓线的蛇点放置在图像目标附近,导致弱边界图像求解效果较差的问题,应用改进的能量函数Snake模型,均匀地对蛇点进行搜索,在搜索中逐渐加大内部能量函数的调整,经过迭代,使... 针对传统的Snake模型对初始位置敏感,需要依赖其它机制将主动轮廓线的蛇点放置在图像目标附近,导致弱边界图像求解效果较差的问题,应用改进的能量函数Snake模型,均匀地对蛇点进行搜索,在搜索中逐渐加大内部能量函数的调整,经过迭代,使得各蛇点的轮廓逐渐逼近目标轮廓,直到其到达虹膜的边界。实验结果表明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 主动轮廓线模型 虹膜定位 能量函数

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一个新颖的轮廓线跟踪算法 被引量：4

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作者 马波 张田文 《信号处理》 CSCD 2004年第2期174-178,共5页

提出了一个新颖的基于隐马尔科夫模型与光流的轮廓线跟踪算法。曲线描绘由B样条形状空间向量来表达,能够捕捉全局和局部变形。提出应用沿曲线的光流计算来预测曲线在下一帧的位置,在预测曲线的基础上,提出应用隐马尔科夫模型来准确定位... 提出了一个新颖的基于隐马尔科夫模型与光流的轮廓线跟踪算法。曲线描绘由B样条形状空间向量来表达,能够捕捉全局和局部变形。提出应用沿曲线的光流计算来预测曲线在下一帧的位置,在预测曲线的基础上,提出应用隐马尔科夫模型来准确定位曲线的位置。隐马尔科夫模型提供了一种有效的概率手段来融合多种量测特征比如边缘,曲线平滑性,区域灰度或颜色统计信息等等,能够更准确的定位曲线位置。基于仿射形状空间的实验了表明本文所提出算法的有效性。 展开更多

关键词 主动轮廓线模型 图像目标跟踪 光流 隐马尔科夫模型 B样条形状空间

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一种新颖的轮廓线跟踪方法

16

作者 马波 张田文 李培华 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第7期830-833,882,共5页

为了降低跟踪系统状态维数、提高跟踪精度,从拉格朗日动力学原理出发,利用B样条形状空间理论,定义了新的动能、势能和衰减能量,推导了新的动态轮廓线跟踪动力学方程,并应用运动估计中的块匹配技术来寻找相邻帧中的对应点。结果表明:形... 为了降低跟踪系统状态维数、提高跟踪精度,从拉格朗日动力学原理出发,利用B样条形状空间理论,定义了新的动能、势能和衰减能量,推导了新的动态轮廓线跟踪动力学方程,并应用运动估计中的块匹配技术来寻找相邻帧中的对应点。结果表明:形状空间的维数远小于控制点数,增强了跟踪的稳定性;形状矩阵的正交化处理可以保证得到的动力学方程自然解耦,转化为若干个独立的单变量二阶振动系统;块匹配方法能够更准确地检测特征曲线。实验结果证明了方法的有效性。 展开更多

关键词 主动轮廓线模型 跟踪方法 拉格朗日动力学 B样条 形状空间 块匹配技术 形状矩阵 振动系统 特征曲线 时空离散化

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FFTSnake模型研究 被引量：3

17

作者 李天庆 张毅 +1 位作者 刘志 胡东成 《计算机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1-3,69,共4页

从3方面入手,对Snakes的外部力引入时空图光流特征,内部力引入傅立叶变换滤波平滑曲线,能量函数极小化方法改为法线方向寻优,从而使FFTSnake模型具有很好的实用价值。实验对比验证,在复杂背景下FFTSnake模型依然可以有效跟踪运动物体,... 从3方面入手,对Snakes的外部力引入时空图光流特征,内部力引入傅立叶变换滤波平滑曲线,能量函数极小化方法改为法线方向寻优,从而使FFTSnake模型具有很好的实用价值。实验对比验证,在复杂背景下FFTSnake模型依然可以有效跟踪运动物体,此时普通Snakes模型必须做大量手动调整。而它同时也解决了帧差等视频分割方法难于识别、提取目标轮廓的问题。FFTSnake模型抓住了运动目标的图像特征,在简单的优化算法下依然可以得到较好的分割效果,并可以用于实时系统。 展开更多

关键词 主动轮廓线模型 时空图 图像分割

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基于改进粒子群优化的Snake曲线提取算法

18

作者 陈云峰 宋春林 +1 位作者 谈彩萍 江兴歌 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2010年第10期2785-2787,共3页

盆地模拟中,根据现有图纸进行数据采集是重要的环节,但数字化采集面临着工作效率与精确度之间的权衡。结合目标检测和粒子群优化(PSO)技术,提出一种基于粒子密度控制的粒子群优化Snake曲线提取算法。该算法控制粒子间保持一定距离,从而... 盆地模拟中,根据现有图纸进行数据采集是重要的环节,但数字化采集面临着工作效率与精确度之间的权衡。结合目标检测和粒子群优化(PSO)技术,提出一种基于粒子密度控制的粒子群优化Snake曲线提取算法。该算法控制粒子间保持一定距离,从而克服传统PSO算法容易早熟的缺点,并通过动态修改模型参数加快了收敛速度。将改进的算法与传统方法比较,实验证明改进方法是有效的,并已运用于实际工程中。 展开更多

关键词 粒子密度 粒子群优化算法 蛇模型 主动轮廓线模型 曲线提取

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一种新的视频图像分割算法 被引量：3

19

作者 胡学刚 胡文涛 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第23期217-219,共3页

针对传统水平集需要不断重新初始化,不能直接应用到视频图像分割中的问题,提出一种新的视频图像分割算法。该算法根据图像序列中相邻的2帧,利用帧差法进行前期处理,并经过二元休憩和数学形态学的处理得到一个运动目标的模板,将该模板作... 针对传统水平集需要不断重新初始化,不能直接应用到视频图像分割中的问题,提出一种新的视频图像分割算法。该算法根据图像序列中相邻的2帧,利用帧差法进行前期处理,并经过二元休憩和数学形态学的处理得到一个运动目标的模板,将该模板作为新的初始水平集进行演化,可以得到图像序列中的运动目标。实验结果表明,该算法能够得到运动目标的准确位置,避免传统水平集需要不断重新初始化的问题,减少计算复杂度。 展开更多

关键词 图像分割 形态学处理 CHAN-VESE模型 主动轮廓线模型

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小波多尺度动态方向梯度矢量流与心脏核磁共振图像分割 被引量：1

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作者 张宁 冯前进 +1 位作者 秦安 陈武凡 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期183-187,198,共6页

主动轮廓线模型已在心脏MRI图像左心室内膜分割中得到了广泛的应用,但是如果轮廓线的初始位置不合理,受到左心室内部组织灰度和心脏周围组织灰度的影响,将难以得到准确而稳定的分割结果。将小波多尺度边缘检测算法应用于主动轮廓线模型... 主动轮廓线模型已在心脏MRI图像左心室内膜分割中得到了广泛的应用,但是如果轮廓线的初始位置不合理,受到左心室内部组织灰度和心脏周围组织灰度的影响,将难以得到准确而稳定的分割结果。将小波多尺度边缘检测算法应用于主动轮廓线模型,并结合动态方向梯度矢量流(DDGVF)概念,首先在高尺度图像上进行处理,将得到的结果作为低尺度图像上的初始轮廓线继续进行处理。通过这种方法,解决了初始轮廓线必须离真实轮廓很近的问题,有效扩大了主动轮廓模型的捕获范围。 展开更多

关键词 心脏MRI图像 左心室 主动轮廓线模型 小波多尺度边缘检测 动态方向梯度矢量流

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