基于改进GVF-测地线模型的颈动脉斑块的分割算法

为了在超声波图像中提取颈动脉斑块边缘,我们提出了一种基于GVF-测地线模型的图像分割算法。由于超声波图像含有大量噪声,首先使用加权均值空间平滑滤波器对图像进行预处理;再人工画出初始轮廓,分别采用GVF-Snake模型、GVF-测地线模型和改进后的GVF-测地线模型对图像进行分割,比较其结果。实验结果表明,改进后的方法分割精度很高,能够在颈动脉斑块边缘提取中取得非常好的效果。

GVF Snake与显著特征相结合的高分辨率遥感图像道路提取

高分辨率遥感图像中的道路信息,对地理信息系统数据库的更新具有重要的意义。本文通过分析道路在遥感图像中所呈现的特性,提出了一种基于显著特征和GVF Snake的高分辨率遥感图像道路提取方法。该方法根据视觉认知理论将道路的几何特性和辐射特征作为显著特性。首先,通过融合颜色对比度和空间统计特征计算显著性图,并以输出的显著图的最大值作为GVF Snake的初始种子点;再利用区域生长法求出道路的初始边界,通过梯度矢量流模型的迭代求解,并最小化能量函数,实现道路信息的自动提取。试验结果表明,本文所提出的方法提高了不仅可以提高计算效率,还具有较好的检测精度。

GVF Snake模型中初始轮廓线设置算法的研究

在详细分析了动态轮廓模型抗干扰性差、运算量大、不能逼近比较复杂轮廓、初始轮廓线设置复杂等问题原因的基础上,提出了轮廓线"有效逼近域"概念,进一步研究发现,这些问题都可以通过设置初始轮廓线到"有效逼近域"内,并有效地控制"有效逼近域"范围而得以解决。由于初始轮廓线只要求设置在"有效逼近域"内,因此符合基于小波变换多尺度边缘检测算法的特性,"有效逼近域"也可以通过控制GVF力场迭代次数来有效控制其大小。基于此,通过采用小波变换多尺度边缘检测获得不同分辨率边缘点,合理控制GVF力场迭代次数,提出初始轮廓线连接算法,成功地实现了初始轮廓线的有效设置。实验结果表明,能够准确地将初始轮廓线设置在"有效逼近域"内,并且"有效逼近域"的大小可以减小到真实轮廓左右5个像素以内,运算量有效的减小,抗干扰性也得到了很大的提高。

一种新的基于各向异性扩散的GVF模型

针对传统梯度矢量流(GVF)模型各向同性扩散分割图像时所导致的模糊边缘以及弱边界处的泄漏问题,提出一种新的GVF模型,该模型采用8个方向各向异性扩散策略以保持目标边界,并使用具有较快下降速度的保真项系数来增强Snake进入凹陷部分的能力。理论分析和实验结果表明,新方法能较准确地分割出目标凹陷部分,对于弱边界泄漏具有更强的鲁棒性。

基于GVF Snake的运动目标跟踪方法

针对Snake不能收敛于凹形边缘和收敛速度慢的缺点,结合帧间差分和梯度矢量流主动轮廓模型(GVF Snake),提出了一种运动目标跟踪方法。首先通过帧间差分得到不同时刻的灰度差异图像,然后用形态方法得到的运动目标粗略轮廓作为Snake的初始轮廓,最后利用GVF Snake的特性,准确地收敛到目标边界。实验证明该方法运算速度快、能够快速地收敛到目标轮廓、准确地跟踪目标,并具有一定的抗噪能力。

基于粒子滤波和GVF-Snake的目标跟踪算法

提出了一种基于粒子滤波和GVF-Snake的自适应目标跟踪算法。该算法首先采用背景差分法获取目标初始轮廓,利用改进的GVF-Snake的强大搜索能力,使Snake收敛至运动目标的真实轮廓;然后根据控制点的距离增删控制点,达到自适应地跟踪运动和变形目标的目的;最后通过结合粒子滤波和改进的GVF-Snake,得到一种能量粒子滤波(EPF)目标跟踪算法,并利用提出的的跟踪策略,改进其抗遮挡能力。实验结果表明,被跟踪目标在遮挡情况下也能够保持良好的跟踪效果。

GVF Snake模型在木材表面缺陷分割的应用研究

针对木材表面存在纹理、凹凸结构、边缘颗粒和弱边缘等特点,对其直接运用Snake模型进行分割难以得到有效边缘提取,因此提出运用改进的GVF Snake模型和维纳滤波相结合对其进行分割。首先对木材图像进行维纳滤波使得纹理变得平缓,同时可以使得缺陷边缘得到有效保留,再对其进行GVF Snake模型分割。该算法对初始轮廓的选择敏感度降低,拓展性增强,可以使得轮廓曲线更加快速地收敛到缺陷边缘,避免陷入局部最优现象,提高对弱边缘和凹凸图像分割效果,分割结果更加清晰、连贯,具有良好的实时性。为木材表面缺陷的分割提供一种更为有效的方法,拓宽了snake模型的应用范围。

区域生长与GVF Snake模型相结合的水域边界提取

利用梯度矢量流GVF(Gradient Vector Flow)Snake模型实现了全色遥感影像上水域边界的智能提取。对于形状特别复杂的水域,单独利用GVF Snake模型提取其边界,存在着人机交互繁琐、时间消耗大、提取精度有待提高等问题。为了解决这些问题,提出了一种自动初始化的GVF Snake,利用区域生长法自动提供GVF Snake的初始值。从而简化了人机交互,降低了时间消耗,提高了提取精度。

融合C-V和GVF的测地线活动轮廓模型

对于有凹陷边界或弱边界的待分割目标,采用传统的测地线活动轮廓(GAC)模型无法进行准确的图像分割.为了解决这一问题,提出了一种融合C-V模型、GVF模型和GAC模型的图像分割算法.在该算法中,GAC模型的单位内法向量与GVF模型的梯度矢量流共同作用,促使轮廓曲线向目标的边界方向运动;而GAC模型单位内法向量与C-V模型的区域信息的力场共同作用,不仅促使轮廓曲线向目标的边界方向运动,而且使轮廓曲线稳定在目标的边界上.仿真实验证明了上述方法的有效性,同时还证明了该方法对轮廓曲线的初始位置具有较好的适应性.

基于GVF Snake模型的步态识别轮廓提取

步态识别作为一种新的生物识别技术,通过人走路的姿势实现对个人身份的识别和认证。步态特征提取是步态识别的关键步骤。采用背景消减法与对称差分法相结合对运动人体分割,采用改进的GVFSnake模型对人体运动步态轮廓进行边缘提取。实验结果表明该方法能准确高效地提取边缘特征作为步态识别的特征。

基于改进的GVF Snake模型CT图像轮廓提取技术

CT图像轮廓提取是逆向工程中的关键技术之一,由于基于边界检测算法很难提供一条连续的无间断的边界轮廓。采用一种改进的GVFSnake算法,首先通过人工取点,B样条拟合的方法,提取其初始轮廓,再利用改进的GVFSnake方法进行边界轮廓逼近,以获得比较精确的叶片边界轮廓,克服了传统活动轮廓模型梯度势能场捕捉范围小的缺点,并通过实验证明了该方法的有效性。

结合改进分水岭和GVF的三维肝脏分割方法

三维肝脏分割是当前医学图像处理的热点问题,如何准确快速地从腹部CT序列中分割出肝脏是肝部病变诊断的基础。针对传统活动轮廓模型对轮廓线敏感、运算量大的问题,改进了传统轮廓线设置方法,并把算法扩展到三维。首先,在一幅腹部CT图片中采用改进的分水岭算法,按照灰度和纹理的相似性原则从一个种子块开始生长出整个肝脏,再用其边缘作为相邻CT序列的起始轮廓,用GVF算法从序列图片中分割出肝脏,重复该过程,直至分割出整个腹部序列图像的切片,进行三维重建。

基于统计模型和GVF-Snake的彩色目标检测与跟踪

为了能使传统监视系统具备目标自动检测与跟踪能力,提出了一种基于统计模型和GVF(grad ient vectorflow)-Snake的彩色目标检测与跟踪算法。该算法可用于解决在静态背景下通过彩色视频信息来对运动目标进行自动检测与跟踪的问题,同时可直接给出目标轮廓的数学表示,并可简化后续目标识别算法的设计。该算法首先采用归一化RGB空间与灰度空间相结合的模型取代单一灰度模型来消除阴影对目标检测的影响;接着在此模型的基础上对差分图像进行GMM(Gaussian m ixture model)建模,并构造运动边界图像,然后将静态图像轮廓提取算法GVF-Snake引入运动图像中,并通过修改能量项,使其能够跟踪运动目标的轮廓,最后针对Snake初始轮廓需要手工设定的问题,提出一种根据目标区域自动初始化轮廓的方法,为加快GVF-Snake的收敛速度,还采用一阶差分算法来预测下一时刻目标轮廓的位置。实验结果证明,该算法对刚性和非刚性两类目标都有较好的跟踪效果,可应用于智能监视和交通监控等领域。

基于红外图像的GVF Snake轮廓提取算法的研究

针对红外图像目标具有边界模糊不清,区分效果较差的缺点,结合Ostu阈值法和梯度矢量流主动轮廓模型(GVF Snake),提出一种目标轮廓自动提取方法。采用Ostu法先对图像进行分割,然后将得到的边界作为Snake模型的初始边缘轮廓,利用GVF Snake特性将初始轮廓准确地收敛到目标边界。由于Ostu算法具有将目标物体从复杂背景中分割开来的优点,使得在应用GVF Snake模型对复杂图像进行分割时减少了人工的干预。实验证明:该方法运算速度快,能够快速地收敛到目标轮廓,并准确地跟踪目标,具有一定的抗噪能力。

一种改进的GVF模型

在基于snake模型的图像分割中,搜索范围和深度凹陷区域的分割是难点。以往sanke模型的改进多是针对它的外部力场,通过比较改进的传统snake模型——距离snake、GVF和NGVF的优缺点,在不改变力场的情况下,综合它们的优点,提出一个新的模型。先采用距离snake模型使初始轮廓逼近目标物体边缘,然后结合NGVF使收敛进入目标物体的凹陷部分。实验表明该模型具有较大的捕获区且能快速收敛到物体边缘的凹陷部分,提取出感兴趣目标的轮廓。

基于GVF模型的地物边界边缘优化方法

采用梯度矢量流(GVF)模型对自动提取的地物边界进行优化,可以在一定程度上提高其与实际边界的匹配度,但GVF模型进行边缘优化在计算过程中容易受到周围突变点或突变区域的影响,导致部分点位偏离真实边界。本文对GVF模型进行改进,分别对道路和海岸线边界进行优化,提高提取结果与实际边界的匹配程度。

基于矩阵分块化的GVF Snake模型

针对GVF Snake模型对高清图像计算速度较慢问题,通过对GVF力场的迭代计算过程、计算机Cache体系结构与原理的分析,提出了基于矩阵分块化的GVF力场的算法;确定了分块方式和最优分块大小。计算机仿真实验表明,这种方法能够大幅提高GVF外力场迭代运算速度。

GVF Snake模型在全身骨SPECT图像分割中的应用

全身骨SPECT图像受成像原理限制,膀胱区域灰度值很高,影响图像整体的亮度、对比度和可读性;膀胱区域与病灶具有相似的灰度特征,不利于对图像进行病灶的自动识别等处理。GVF Snake模型是传统Snake的改进模型,我们用GVF Snake模型分割膀胱区域,实现全自动去除膀胱区域,为SPECT全身骨图像的各种处理提供良好的环境。

一种新的GVF Snake模型自动初始化轮廓方法

Snake模型已被广泛地应用于数字图像分析和计算机视觉领域。在应用该模型时,初始轮廓不易实现自动化。因此,提出一种改进分水岭算法确定GVF Snake模型初始轮廓的方法。该方法先采用改进的分水岭算法对图像进行预分割,再将得到的边缘作为GVF Snake模型的初始边缘轮廓。实验结果证明:该方法极大地减少了GVF迭代次数,提高了轮廓收敛的速度,并保留了GVF Snake模型的所有优点,为Snake模型自动初始化轮廓提供了一种有效的方法。

基于GVF Snake模型的舌像分割研究

为了将舌体区域正确地从采集的舌像中分割出来,与传统的Snake模型相比较,本文运用一种优化的GVF Snake模型的方法来实现对舌图像的分割。首先对所选的舌像进行中值滤波,经过二值化处理后,得到舌体的初始化轮廓线,然后采用改进的GVF Snake模型对初始化轮廓线进行边缘修正,最后得到的舌体图像更加清晰、连贯,提高了图像的可视性和准确性。