改进的C-V水平集模型图像分割算法 被引量：17

1

作者 徐玲凌 肖进胜 +1 位作者 易本顺 娄利军 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第10期209-210,213,共3页

复杂的计算限制了基于Chan-Vese(C-V)水平集模型的图像分割方法的应用。为提高图像分割的速度,提出一种基于C-V水平集模型的改进水平集方法。在一般情况下,只需要几次简单迭代就能分割出物体的轮廓。实验表明,该方法简单高效,能够快速... 复杂的计算限制了基于Chan-Vese(C-V)水平集模型的图像分割方法的应用。为提高图像分割的速度,提出一种基于C-V水平集模型的改进水平集方法。在一般情况下,只需要几次简单迭代就能分割出物体的轮廓。实验表明,该方法简单高效,能够快速有效地实现图像轮廓分割。 展开更多

关键词 图像分割 Chan-Vese水平集模型 符号距离函数

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基于椭圆约束分割心脏MRI图像的水平集模型 被引量：4

2

作者 段先华 夏德深 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第16期14-16,共3页

针对左心室外轮廓类似椭圆的特点,提出了基于椭圆约束的水平集模型,该模型在Chan and Vese模型的基础上增加椭圆形状约束项,来控制曲线的演化,将水平集的演化曲线作为对轮廓新的位置预测,并用椭圆对预测结果进行修正,把预测结果和修正... 针对左心室外轮廓类似椭圆的特点,提出了基于椭圆约束的水平集模型,该模型在Chan and Vese模型的基础上增加椭圆形状约束项,来控制曲线的演化,将水平集的演化曲线作为对轮廓新的位置预测,并用椭圆对预测结果进行修正,把预测结果和修正结果分别作为新的水平集曲线和椭圆信息,直到曲线停止演化。实验表明,该方法能够有效地分割心脏外轮廓。 展开更多

关键词 椭圆 水平集模型 心脏MRI图像 分割

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结合图像过渡区的变分水平集模型 被引量：2

3

作者 汤伟 冯玉玲 +1 位作者 李梦 任泽民 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2013年第8期117-119,154,共4页

为解决无需重新初始化水平集演化模型对初始轮廓敏感的问题,基于过渡区提出一个变分水平集模型。首先从形态学角度提取图像的过渡区,从而获得分割图像的阈值;然后根据这个阈值,加权面积项前的尺度参数修改为一个函数,它在感兴趣的目标... 为解决无需重新初始化水平集演化模型对初始轮廓敏感的问题,基于过渡区提出一个变分水平集模型。首先从形态学角度提取图像的过渡区,从而获得分割图像的阈值;然后根据这个阈值,加权面积项前的尺度参数修改为一个函数,它在感兴趣的目标内外有相反符号,水平集函数可初始化为一个常值函数。提出的模型不但从根本上解决了对初始轮廓敏感的问题,而且能够实现对图像的快速分割。对合成和真实的图像的实验验证了该模型的有效性。 展开更多

关键词 无需重新初始化水平集演化模型 过渡区 变分水平集模型 形态学 水平集函数

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基于水平集模型的3D表面重建 被引量：1

4

作者 夏利民 谷士文 +1 位作者 沈新权 孙星明 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2001年第12期1445-1448,共4页

结合模糊技术和水平集方法 ,提出了基于水平集模型的 3D表面重建的方法 ,为了使重建结果不受噪声影响且与模型初始位置无关 ,在模糊分割的基础上 ,引入了模糊外力 ,在该外力作用下模型能逼近任意复杂的物体表面 ;利用水平集方法使模型... 结合模糊技术和水平集方法 ,提出了基于水平集模型的 3D表面重建的方法 ,为了使重建结果不受噪声影响且与模型初始位置无关 ,在模糊分割的基础上 ,引入了模糊外力 ,在该外力作用下模型能逼近任意复杂的物体表面 ;利用水平集方法使模型能重建任意拓扑结构的复杂物体 . 展开更多

关键词 3D表面重建 模糊分割 形变模型 水平集模型 计算机视觉

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基于非线性扩散滤波的水平集模型MRI分割

5

作者 张建伟 刘聪 夏德深 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2006年第18期3353-3355,3381,共4页

基于曲线演化的图像分割模型在分割目标时需要在目标附近人为地构造一条曲线作为初始曲线,在此基础上进行演化得到目标边界。当初始曲线离目标边界较远时,影响模型分割的效率;当初始曲线离目标边界很近时,意味着需要过多的人为操作,这... 基于曲线演化的图像分割模型在分割目标时需要在目标附近人为地构造一条曲线作为初始曲线,在此基础上进行演化得到目标边界。当初始曲线离目标边界较远时,影响模型分割的效率;当初始曲线离目标边界很近时,意味着需要过多的人为操作,这使得其时间效率较低且易出错。为此,在非线性扩散滤波的基础上,给出一种半自动初始曲线构造方法,该方法首先利用AOS算法对图像进行非线性扩散滤波,再利用区域信息快速地得到离目标边界很近的初始曲线。然后构造一种新的基于区域信息的速度函数,由水平集模型对其演化,得到了较好的结果。MRI分割实验表明了方法的有效性。 展开更多

关键词 非线性扩散滤波 AOS算法 水平集模型 图像分割 磁共振图像

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一种双水平集模型分割左心室膜的方法 被引量：1

6

作者 李林 李军华 邵晓宇 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2020年第2期635-640,共6页

针对目前左心室内外膜分割方法存在分割出的轮廓正则性差、分割心室膜模糊边缘不完全和分割效率低等问题,提出新双阱势函数和各向异性梯度矢量流(AGVF)改进水平集模型能量函数,用融合0水平集和k水平集的双水平集同时分割左心室内外膜的... 针对目前左心室内外膜分割方法存在分割出的轮廓正则性差、分割心室膜模糊边缘不完全和分割效率低等问题,提出新双阱势函数和各向异性梯度矢量流(AGVF)改进水平集模型能量函数,用融合0水平集和k水平集的双水平集同时分割左心室内外膜的方法。首先,用改进Hough变化圆检测算法定位心室内外膜初始位置;然后利用双水平集模型同时分割内外膜。观察和对比分析实验结果,该方法能够分割出平滑的左心室内外膜轮廓;能够分割出符合临床定义的左心室内外膜轮廓,且分割MRI图像左心室内外膜轮廓重叠率平均提高到0.9569。 展开更多

关键词 新双阱势 AGVF HOUGH变换 双水平集模型 分割左心室膜

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改进边界指示函数的水平集活动轮廓模型 被引量：6

7

作者 郑伟 张晶 杨虎 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期126-130,共5页

由于受成像原理的限制,导致超声图像对比度低、边界模糊,因此基于边界的水平集分割效果很不理想。为了提高超声图像的分割精度和分割效率,提出了一种梯度信息与区域信息相结合的水平集分割算法。首先对基于边界的距离正则化水平集演化(D... 由于受成像原理的限制,导致超声图像对比度低、边界模糊,因此基于边界的水平集分割效果很不理想。为了提高超声图像的分割精度和分割效率,提出了一种梯度信息与区域信息相结合的水平集分割算法。首先对基于边界的距离正则化水平集演化(DRLSE)模型进行改进,将区域信息引入到边界指示函数中,并用改进后的边界指示函数代替DRLSE模型中的边界指示函数,最后,得到一个梯度与区域信息相结合的水平集演化模型。结果表明,本文中的模型能准确分割甲状腺肿瘤超声图像,且在分割效率和分割精确度方面均比DRLSE模型有所提高。 展开更多

关键词 图像处理 图像分割 距离正则化水平集演化模型 边界指示函数 梯度信息 区域信息

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一种改进的水平集主动轮廓模型 被引量：2

8

作者 吴璋 朱敏 《华东师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期161-171,共11页

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... 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. 展开更多

关键词 一种改进的水平集主动轮廓模型 弱边界 灰度不均匀 图像分割

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距离保持水平集演化模型的快速实现算法 被引量：1

9

作者 原泉 王艳 李玉先 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2020年第9期2743-2747,共5页

针对梯度下降法收敛性较差、对局部极小值比较敏感的问题,提出一种改进NAG算法,并以此替换距离保持水平集演化(DRLSE)模型中的梯度下降算法,进而得到一个基于NAG的图像快速分割算法。首先,给出初始水平集演化方程;其次,用改进NAG算法计... 针对梯度下降法收敛性较差、对局部极小值比较敏感的问题,提出一种改进NAG算法,并以此替换距离保持水平集演化(DRLSE)模型中的梯度下降算法,进而得到一个基于NAG的图像快速分割算法。首先,给出初始水平集演化方程;其次,用改进NAG算法计算梯度;最后,对水平集函数进行不断更新,从而避免水平集函数陷入局部极小值。实验结果表明,与DRLSE模型中的原算法相比,所提算法迭代次数减少了约30%,CPU运行时间减少了30%以上。该算法实现简单,能够对实时性要求较高的红外图像、医学图像进行快速、有效的分割。 展开更多

关键词 图像分割 水平集方法 活动轮廓模型 距离保持水平集演化模型 NAG算法

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结合区域生长与水平集算法的宫颈癌图像分割 被引量：17

10

作者 刘莹 李筠 +3 位作者 杨海马 刘瑾 陈嘉慈 付玏 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2020年第9期146-152,共7页

针对宫颈图像病灶分割时的初始轮廓敏感问题和图像灰度不明显问题,提出一种新的改进的水平集算法。首先利用各向异性滤波算法等进行图像的去噪;然后在二值图像上使用区域生长算法,提取出粗糙的宫颈病灶区域;最后建立一种基于新的符号压... 针对宫颈图像病灶分割时的初始轮廓敏感问题和图像灰度不明显问题,提出一种新的改进的水平集算法。首先利用各向异性滤波算法等进行图像的去噪;然后在二值图像上使用区域生长算法,提取出粗糙的宫颈病灶区域;最后建立一种基于新的符号压力函数的水平集模型,对初始分割进行细化。该算法可以将局部信息与全局信息结合起来并自动分配局部信息与全局信息的比例。以3种统计指标为标准对该方法进行了评估,该方法在准确性、敏感性和特异性上可分别达到81.11%、63.97%和78.64%,分别比传统水平集算法高30.69%、15.15%和4.37%。因而,这种改进的水平集算法在实际应用中有一定的价值和意义。 展开更多

关键词 宫颈癌 区域生长 分割 水平集模型

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基于水平集的热红外运动人体目标分割算法(英文) 被引量：7

11

作者 郭永彩 谭勇 高潮 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期106-116,共11页

水平集活动轮廓模型是一种优秀的图像分割方法.针对红外人体检测系统中的图像分割难题,提出了一种基于水平集活动轮廓模型的新算法.该算法包含水平集运动检测模块、水平集亮度检测模块和融合模块.水平集运动检测模块融合了水平集和背景... 水平集活动轮廓模型是一种优秀的图像分割方法.针对红外人体检测系统中的图像分割难题,提出了一种基于水平集活动轮廓模型的新算法.该算法包含水平集运动检测模块、水平集亮度检测模块和融合模块.水平集运动检测模块融合了水平集和背景相减技术,通过演化水平集函数同时实现前景分割和背景估计,它用于检测序列中的运动区域,并将其演化结果输入到下一检测模块.水平集亮度检测模块融合了水平集和阈值分割技术.在给出双阈值时,可分割出亮度在双阈值所限定范围内图像区域,它用于检测序列图像序列中可能包含人体目标的全部区域.利用形态学开重建技术,融合模块在融合前两个模块检测结果后输出算法最终分割结果.此外,采用快速数值算法演化水平集检测模块以及优化设置整个算法流程,改善算法运行效率.实验结果表明,相对其他典型算法,该算法具有较高分割精度和运行效率,且对时序亮度变化和镜头运动鲁棒性更好. 展开更多

关键词 图像处理 水平集活动轮廓模型 热红外人体图像 开重建

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结合边界和区域的水平集超声图像分割算法 被引量：9

12

作者 赵杰 祁永梅 潘正勇 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期46-48,共3页

针对距离正则化的水平集演化(DRLSE)模型难以处理弱边缘图像、初始轮廓敏感以及曲线演化方向单一等问题,提出一种结合边缘和区域信息的变分水平集超声图像分割模型。该模型采用改进的四阶偏微分方程进行滤波,实现在去除噪声的同时保护... 针对距离正则化的水平集演化(DRLSE)模型难以处理弱边缘图像、初始轮廓敏感以及曲线演化方向单一等问题,提出一种结合边缘和区域信息的变分水平集超声图像分割模型。该模型采用改进的四阶偏微分方程进行滤波,实现在去除噪声的同时保护图像边缘信息;构造了自适应加权系数,实现曲线自适应地向内或者向外演化;引入CV模型的外部能量项,将图像的边缘信息和区域信息相结合,提高了全局分割能力。实验结果表明:该方法在分割超声图像时,具有演化结果稳定,边缘定位准确的特点,可以较好地提取超声图像中的目标。 展开更多

关键词 图像分割 正则化的水平集演化模型 变分水平集 改进的四阶偏微分方程 超声图像

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水平集高斯过程的非星凸形扩展目标跟踪算法 被引量：1

13

作者 陈辉 曾文爱 +1 位作者 连峰 韩崇昭 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期3786-3795,共10页

针对复杂环境下的非星凸形不规则形状扩展目标跟踪问题,该文提出基于能量泛函的水平集高斯过程扩展目标跟踪算法。首先,利用水平集随机超曲面模型(Level-Set RHM)通过多边形方法对形状内部进行建模。然后,用高斯过程(GP)学习Level-Set... 针对复杂环境下的非星凸形不规则形状扩展目标跟踪问题,该文提出基于能量泛函的水平集高斯过程扩展目标跟踪算法。首先,利用水平集随机超曲面模型(Level-Set RHM)通过多边形方法对形状内部进行建模。然后,用高斯过程(GP)学习Level-Set建模输入与输出的非线性映射关系,以求得边界函数最大值,并进一步推导Level-Set与GP相融合的非线性量测方程。在最优非线性滤波的框架下,最终推导得到水平集高斯过程(Level-Set GP)算法,并利用面积差作为不规则形状扩展目标形状估计的评价指标。仿真实验表明了所提算法对非星凸形不规则形状扩展目标形状估计的有效性。 展开更多

关键词 扩展目标跟踪 非星凸形 水平集随机超曲面模型 高斯过程 非线性滤波

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基于PS-Level Set的嘴唇几何形状定位模型 被引量：6

14

作者 奉小慧 贺前华 +1 位作者 王伟凝 严乐贫 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期121-125,共5页

针对面向唇读的水平集模型在嘴唇分割中存在边界过收敛和过早收敛的问题,文中提出了一种改进的基于先验知识的水平集模型(简称为PS-Level Set)来进行嘴唇几何形状的定位.PS-Level Set模型利用改进的差值能量函数引入嘴唇形状的先验信息... 针对面向唇读的水平集模型在嘴唇分割中存在边界过收敛和过早收敛的问题,文中提出了一种改进的基于先验知识的水平集模型(简称为PS-Level Set)来进行嘴唇几何形状的定位.PS-Level Set模型利用改进的差值能量函数引入嘴唇形状的先验信息.在曲线演化过程中,反复比较演化曲线和先验曲线的差距,使曲线的演化形状逐渐逼近先验模型形状,从而更精确地收敛于目标物体实际轮廓.实验表明,用PS-Level Set模型定位嘴唇几何形状的准确率比用水平集模型提高了8.38%. 展开更多

关键词 唇读 形状定位 水平集模型 曲线演化

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基于S-L模型的憎水性图像水珠形状提取 被引量：5

15

作者 唐良瑞 于文文 陆俊 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期37-39,共3页

憎水性图像水珠形状提取是绝缘子憎水性等级评价的重要前提。Snake模型在提取边界轮廓时存在着对初始轮廓敏感、边界信息捕捉能力较差等问题,为此笔者在S-L模型的基础上,利用水珠图像的先验信息来改进S-L模型对水珠形状的提取过程,在一... 憎水性图像水珠形状提取是绝缘子憎水性等级评价的重要前提。Snake模型在提取边界轮廓时存在着对初始轮廓敏感、边界信息捕捉能力较差等问题,为此笔者在S-L模型的基础上,利用水珠图像的先验信息来改进S-L模型对水珠形状的提取过程,在一定程度上克服了Snake模型的缺点,提高了轮廓形变过程中的拓扑能力,提高了形状提取的精确度。实验结果表明,该方法有效地实现了水珠形状的提取,为后续绝缘子性能的等级评价提供依据。 展开更多

关键词 SNAKE模型 水平集模型 S-L模型 曲率

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CV-GAC模型与图割优化的运动目标检测和分割 被引量：3

16

作者 宋琳 高满屯 +1 位作者 王三民 王淑侠 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2017年第1期102-107,共6页

针对视频图像序列中运动目标的分割问题,提出了一种融合测地线的水平集模型(CV-GAC)和图割优化相结合的算法。采用高斯混合模型和背景差分获取目标的运动区域,在运动区域内自动设置初始曲线的轮廓,对运动区域进行数学形态学运算,利用融... 针对视频图像序列中运动目标的分割问题,提出了一种融合测地线的水平集模型(CV-GAC)和图割优化相结合的算法。采用高斯混合模型和背景差分获取目标的运动区域,在运动区域内自动设置初始曲线的轮廓,对运动区域进行数学形态学运算,利用融合测地线的水平集模型自适应处理目标的拓扑变化,并用图割进行能量函数的最优化。实验结果表明,与其他传统方法相比,缩短了运动目标分割的时间,能够正确和快速提取运动目标的活动轮廓。 展开更多

关键词 目标检测 活动轮廓 水平集模型 运动目标 图割

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MRI分割的几何活动轮廓模型的半隐式AOS迭代方法

17

作者 李刚 《南京气象学院学报》 CSCD 北大核心 2005年第2期225-232,共8页

几何活动轮廓模型以其计算稳定等优点,被广泛用于图像分割。给出一种基于AOS(additiveoperatorsplitting)算法的快速活动轮廓模型,将AOS方法与几何活动轮廓模型相结合构造一种半隐式迭代模型,它对迭代步长没有限制,从而可以选择较大的... 几何活动轮廓模型以其计算稳定等优点,被广泛用于图像分割。给出一种基于AOS(additiveoperatorsplitting)算法的快速活动轮廓模型,将AOS方法与几何活动轮廓模型相结合构造一种半隐式迭代模型,它对迭代步长没有限制,从而可以选择较大的迭代步长,提高了模型的时间效率,并使用区域信息构造系数矩阵,使模型具有全局性。对MR(magneticresonance)图像分割的实验表明,该模型可以得到较好的分割结果,同时时间效率也有大幅提高,方便了实时应用。 展开更多

关键词 AOS算法 几何活动轮廓模型 水平集模型 MRI分割

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基于加权总广义变差的Mumford-Shah模型 被引量：4

18

作者 张文娟 冯象初 王旭东 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期1913-1922,共10页

给出了加权总广义变差(Total generalized variation,TGV)的定义.利用图像的2阶加权TGV半范作为正则项,利用水平集函数的2阶加权TGV半范近似边界长度,提出了基于加权TGV的Mumford-Shah模型.对未知函数分别利用交替Split-Bregman方法、Fe... 给出了加权总广义变差(Total generalized variation,TGV)的定义.利用图像的2阶加权TGV半范作为正则项,利用水平集函数的2阶加权TGV半范近似边界长度,提出了基于加权TGV的Mumford-Shah模型.对未知函数分别利用交替Split-Bregman方法、Fenchel对偶方法及FISTA(Fas titerative shrinkage-thresholding algorithm)给出数值计算模型.仿真实验结果表明,利用图像的2阶加权TGV半范的去噪效果优于常用的梯度模2范数和加权TV(Total variation)半范正则化;利用水平集函数的2阶加权TGV半范近似边界长度的边缘检测效果优于传统的TV半范和加权TV半范约束. 展开更多

关键词 Mumford—Shah模型 去噪 边缘检测 水平集方法 加权总广义变差

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基于形状先验的建筑物几何参数提取方法 被引量：2

19

作者 王陈园 吴斌 王宏琦 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期1848-1856,共9页

基于单幅高分辨率遥感图像的建筑物几何参数提取结果的准确性,容易受图像背景、图像噪声以及灰度分布相似性的干扰,形成错误的提取结果。针对这一问题,该文提出一种新的基于形状先验的变分水平集提取方法,该方法同时使用图像边缘信息、... 基于单幅高分辨率遥感图像的建筑物几何参数提取结果的准确性,容易受图像背景、图像噪声以及灰度分布相似性的干扰,形成错误的提取结果。针对这一问题,该文提出一种新的基于形状先验的变分水平集提取方法,该方法同时使用图像边缘信息、区域灰度信息以及包含屋顶和侧立面的形状先验信息,实现单幅遥感图像中建筑物的几何参数的提取。实验结果表明,该方法能够更加准确地提取建筑物,最后得到的几何参数比较接近真值,并且由于更加充分地使用了全局形状信息该方法能更好地抵制侧立面的干扰,具有很强的鲁棒性。 展开更多

关键词 遥感图像处理 建筑物几何参数提取 变分水平集模型 曲线演化 形状先验

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