基于水平集的作物病叶图像分割方法 被引量：22

1

作者 袁媛 李淼 +2 位作者 梁青 胡秀珍 张伟 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期208-212,共5页

针对具有复杂背景的作物病叶图像中的叶片提取问题,提出了一种基于先验信息的水平集模型。首先,在LBF模型中引入纹理信息——结构张量,构造新的水平集模型;其次,采用水平集方法表示目标叶片形状,并将先验形状信息以能量泛函的表达形式... 针对具有复杂背景的作物病叶图像中的叶片提取问题,提出了一种基于先验信息的水平集模型。首先,在LBF模型中引入纹理信息——结构张量,构造新的水平集模型;其次,采用水平集方法表示目标叶片形状,并将先验形状信息以能量泛函的表达形式引入到上述新的水平集模型中,得到新的基于先验信息的水平集模型;最后,利用该模型对具有复杂背景的黄瓜病叶图像进行分割。结果表明,该方法能准确地提取具有复杂背景黄瓜病叶图像中的病叶,为后续的病斑提取、识别和诊断奠定前期基础。 展开更多

关键词 图像分割 水平集方法 结构张量 先验形状 复杂背景

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基于局部稀疏形状表示的医学图像分割模型 被引量：8

2

作者 姚红兵 卞锦文 +1 位作者 丛嘉伟 黄印 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2018年第5期169-174,共6页

针对人体器官计算机断层扫描(CT)图像边缘模糊、难以自动分割的问题,提出了一种基于局部先验形状信息和主动轮廓模型的分割方法。针对一个形状与训练集中样本相似的器官目标,在基于图像灰度信息进行底层分割的同时,利用形状字典中的先... 针对人体器官计算机断层扫描(CT)图像边缘模糊、难以自动分割的问题,提出了一种基于局部先验形状信息和主动轮廓模型的分割方法。针对一个形状与训练集中样本相似的器官目标,在基于图像灰度信息进行底层分割的同时,利用形状字典中的先验形状表示目标,将其作为高层监督,引导变分目标分割。在已有形状字典稀疏表示的基础上,利用掩模矩阵对字典形状进行局部分解,以生成补充字典,通过对局部先验的稀疏形状的约束实现对目标形状的局部描述。通过对字典中相似形状局部分解的重组,替代传统整体稀疏形状的表示方法,实现对与形状字典中仅存在部分相似目标的分割,扩大了字典形状的适用范围。分割实验表明,所提模型可准确地从边缘模糊的图像中提取并分割所需目标,从而可应用于医学图像分割。 展开更多

关键词 图像处理 医学图像分割 稀疏表示 先验形状 局部信息 计算机断层扫描图像

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基于能量最小化的星载SAR图像建筑物分割方法 被引量：6

3

作者 周则明 孟勇 +1 位作者 黄思训 胡宝鹏 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期279-289,共11页

针对星载合成孔径雷达(Synthetic aperture radar,SAR)图像信噪比低、建筑物目标几何变形大以及周围背景复杂的特点,本文提出了一种基于能量最小化的星载SAR图像建筑物分割方法.基于星载SAR图像数据构造条件概率能量项,推动变形曲线向... 针对星载合成孔径雷达(Synthetic aperture radar,SAR)图像信噪比低、建筑物目标几何变形大以及周围背景复杂的特点,本文提出了一种基于能量最小化的星载SAR图像建筑物分割方法.基于星载SAR图像数据构造条件概率能量项,推动变形曲线向建筑物目标边界演化;在能量泛函模型中定义长度能量项以保证变形曲线的平滑;在水平集方法获取的SAR图像初始分割结果的基础上,以高分辨率光学遥感影像中建筑物目标的轮廓作为先验信息,构造先验形状能量项约束曲线在第二阶段的演化,最终实现SAR图像建筑物的分割.实验结果表明,该方法显著提高了建筑物目标轮廓的分割精度. 展开更多

关键词 星载SAR图像 建筑物分割 能量最小化 先验形状

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基于先验形状的CV模型肝脏CT图像分割 被引量：5

4

作者 王小芳 赵于前 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期953-956,共4页

针对目标被部分遮挡或部分信息丢失情况下CV模型不能正确识别的问题,提出一种新的分割算法。首先,利用数学形态学对原肝脏图像进行滤波,并结合其他算法建立肝脏先验形状;然后,采用边缘查找和区域标定等算法,对肝脏先验性状的边缘以及边... 针对目标被部分遮挡或部分信息丢失情况下CV模型不能正确识别的问题,提出一种新的分割算法。首先,利用数学形态学对原肝脏图像进行滤波,并结合其他算法建立肝脏先验形状;然后,采用边缘查找和区域标定等算法,对肝脏先验性状的边缘以及边缘内外区域进行赋值,构建执行效率高的符号函数距离函数,将其通过形状比较函数嵌入到CV模型的能量泛函中,形成新的基于先验形状的CV模型,并将此模型用于分割存在干扰或者被部分遮挡的肝脏CT图像。与CV模型分割结果相比,本文算法能在目标周围存在干扰信息或者被部分遮挡的情形下,成功地正确识别出目标区域。 展开更多

关键词 图像分割 水平集 CV模型 先验形状

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基于先验形状信息的水平集图像分割 被引量：4

5

作者 杨利萍 邹琪 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2012年第8期288-291,共4页

针对现有水平集方法对于具有强噪声或弱边界的目标进行分割时存在的问题,提出了一种基于形状先验的图像分割方法。该模型采用变分水平集方法,融合了区域特征和边界轮廓特征,并通过相似性匹配选择最佳先验形状。该模型不仅对具有强噪声... 针对现有水平集方法对于具有强噪声或弱边界的目标进行分割时存在的问题,提出了一种基于形状先验的图像分割方法。该模型采用变分水平集方法,融合了区域特征和边界轮廓特征,并通过相似性匹配选择最佳先验形状。该模型不仅对具有强噪声和弱边界的复杂图像具有较好的分割效果,而且有效地解决了曲线演化的初始轮廓的确定问题。与传统方法进行对比实验,结果表明,该方法具有较好的分割效果和较高的准确率。 展开更多

关键词 图像分割 主动轮廓模型 形状先验 水平集

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水平集活动轮廓模型的3维牙齿重建 被引量：3

6

作者 吴婷 张礼兵 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2016年第8期1078-1087,共10页

目的建立患者口腔每颗牙齿独立的3维模型对于计算机口腔修复的精确定位和量化评估具有十分重要的意义。针对口腔CT图像序列的牙齿形态变化和排列特点,提出一种新颖的基于水平集活动轮廓模型的3维牙齿重建方法。方法基于层间映射机制,对... 目的建立患者口腔每颗牙齿独立的3维模型对于计算机口腔修复的精确定位和量化评估具有十分重要的意义。针对口腔CT图像序列的牙齿形态变化和排列特点,提出一种新颖的基于水平集活动轮廓模型的3维牙齿重建方法。方法基于层间映射机制,对不同部位牙层切片采用不同的分割模型:利用先验形状约束能量、基于Flux模型的边缘梯度能量、基于先验灰度的局部区域能量相结合构造的单相混合水平集模型分割牙根层切片轮廓;利用结合区域竞争约束的双相混合水平集模型分割牙冠层切片轮廓;最后利用这些层间轮廓重建出牙齿3维模型。结果对不同位置的牙齿CT图像进行分割实验,结果表明,与现有的方法相比,本文方法具有较好的分割效果和较高的准确率,平均分割相似系数达到96%。结论本文的混合水平集模型能有效克服牙髓腔和牙槽骨的干扰以及图像灰度不均匀等问题,较准确地重建出每颗牙齿独立的3维模型,从而为制定口腔修复规划、生物力学分析等奠定坚实的基础。 展开更多

关键词 牙齿分割 CT图像 zk平集 3维重建 先验形状 先验灰度 梯度约束

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基于卷积神经网络的建筑物精细化提取 被引量：3

7

作者 黄小赛 李艳 +2 位作者 马佩坤 高扬 吴剑亮 《地理空间信息》 2018年第3期97-100,共4页

现有图像分割方法往往受图像模糊和噪声的影响,提取的轮廓不准确。为了提取建筑物的精确轮廓,提出了一种基于卷积神经网络的集成方法,包括建筑物定位、形状判断、形状匹配等步骤。实验证明,无论是对DSM图像还是多光谱影像,该方法都能获... 现有图像分割方法往往受图像模糊和噪声的影响,提取的轮廓不准确。为了提取建筑物的精确轮廓,提出了一种基于卷积神经网络的集成方法,包括建筑物定位、形状判断、形状匹配等步骤。实验证明,无论是对DSM图像还是多光谱影像,该方法都能获得精确的建筑物轮廓。 展开更多

关键词 建筑物提取 卷积神经网络 先验形状

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基于流形特征与形状先验的红外直升机图像分割 被引量：2

8

作者 周则明 胡彪 +2 位作者 孟勇 陈超迁 罗其祥 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期834-839,共6页

为有效分割复杂天空背景下的直升机目标,提出了基于流形特征与形状先验的变分分割模型.根据图像数据的灰度分布构造区域能量项,推动变形曲线向目标边界演化;引入对称正定(Symmetric Positive Definite,SPD)矩阵流形上的区域协方差描述... 为有效分割复杂天空背景下的直升机目标,提出了基于流形特征与形状先验的变分分割模型.根据图像数据的灰度分布构造区域能量项,推动变形曲线向目标边界演化;引入对称正定(Symmetric Positive Definite,SPD)矩阵流形上的区域协方差描述子构造流形特征能量项以提高分割算法的鲁棒性.在区域项、边界项和流形特征项的共同作用下获取红外直升机目标的第一阶段分割结果.在第二阶段分割过程中,基于主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)方法获取直升机目标的先验形状变化模式,以变形曲线在PCA空间重构的形状作为先验知识约束曲线的演化,最终实现红外直升机图像的分割.实验结果表明,本文方法能够有效获取直升机目标的完整轮廓. 展开更多

关键词 红外图像分割 对称正定矩阵流形 区域协方差描述子 先验形状

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基于目标监督的先验形状level set模型分割心脏MR图像 被引量：1

9

作者 段先华 夏德深 《江苏科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2006年第1期51-56,共6页

提出一种基于目标监督的先验形状level set模型分割心脏MR图像的方法。该方法先根据目标灰度的特征生成特征图像,使得特征图像目标区域灰度趋于一致,再在特征图像的基础上利用先验形状信息的水平集模型对目标进行分割。实验结果表明,该... 提出一种基于目标监督的先验形状level set模型分割心脏MR图像的方法。该方法先根据目标灰度的特征生成特征图像,使得特征图像目标区域灰度趋于一致,再在特征图像的基础上利用先验形状信息的水平集模型对目标进行分割。实验结果表明,该方法能够有效地分割心脏MRI图像。 展开更多

关键词 水平集 目标监督 先验形状 MRI图像分割

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甜瓜图像分割的先验LCV模型 被引量：1

10

作者 朱强 苗玉彬 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第27期142-146,158,共6页

以甜瓜形态的微变测量为目标,提出了基于先验形状的LCV(LocalChan-Vese)模型算法。利用形态学方法获得甜瓜的局部信息图像,仿照传统CV模型的拟合形式,建立了LCV能量模型;利用形态学方法及spine插值算法获取甜瓜的先验形状,将其通过形状... 以甜瓜形态的微变测量为目标,提出了基于先验形状的LCV(LocalChan-Vese)模型算法。利用形态学方法获得甜瓜的局部信息图像,仿照传统CV模型的拟合形式,建立了LCV能量模型;利用形态学方法及spine插值算法获取甜瓜的先验形状,将其通过形状比较函数嵌入到LCV模型的能量函数中,形成了新的基于先验形状的LCV模型。相比传统边缘检测和图像分割算法,该算法更易于提取出理想的边缘信息。 展开更多

关键词 甜瓜形态 微变测量 图像分割 先验形状 局部Chan-Vese分割(LCV)模型

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一种新颖的前列腺超声图像分割方法

11

作者 石勇涛 宋建萍 雷帮军 《现代电子技术》 2022年第3期52-57,共6页

现有的基于先验知识的超声图像分割方法往往都需要对先验形状进行建模,由于建模一般都是对形状的整体进行学习,造成最终分割结果往往在细节上会有所不足,并且在分割过程中都涉及到对形状的迭代,对分割时间也会造成一定的影响。为了克服... 现有的基于先验知识的超声图像分割方法往往都需要对先验形状进行建模,由于建模一般都是对形状的整体进行学习,造成最终分割结果往往在细节上会有所不足,并且在分割过程中都涉及到对形状的迭代,对分割时间也会造成一定的影响。为了克服现有先验知识的不足,提出一种新颖的图像分割方法。该方法提出了一种边界描述符,定义了分割过程中前后检测点的空间关系,使用该空间关系能够将边界点检测过程中出现的异常(噪声)点自动过滤掉,从而摒弃掉了对先验知识的依赖。同时,该描述符改进了传统的法向量对比度边界算子,考虑了其邻域法向量上的边界信息,使得边界检测性能得到了极大的提升。实验结果表明,使用该边界描述算子能够直接将前列腺的边界分割出来,相比传统的边界检测过程,迭代次数可以忽略不计,在时间和精度上都得到了极大的提升。 展开更多

关键词 超声图像分割 前列腺图像 法向量对比度 先验形状 边界描述符 深度学习 迭代寻优

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改进的分段主成分分析算法及其在前列腺分割中的应用

12

作者 宋建萍 石勇涛 《现代电子技术》 北大核心 2018年第13期61-64,共4页

主成分分析(PCA)作为形状建模中的经典算法,在训练阶段考虑训练样本的整体信息,而忽略了样本的局部细节信息。分段主成分分析(MPCA)针对PCA的不足改进了算法,在人脸识别应用中获得了比传统PCA更好的识别效果。但在MPCA中样本一般都被划... 主成分分析(PCA)作为形状建模中的经典算法,在训练阶段考虑训练样本的整体信息,而忽略了样本的局部细节信息。分段主成分分析(MPCA)针对PCA的不足改进了算法,在人脸识别应用中获得了比传统PCA更好的识别效果。但在MPCA中样本一般都被划分为同样大小的子样本块,没有考虑到实际的样本局部动态变化信息。这里根据初始样本的方差信息对MPCA算法进行改进,将样本划分成尺寸大小不一的多类样本(分段样本),然后分别对分段样本做主成分分析,得到原始样本的分段PCA模型。将该模型应用于前列腺超声图像分割实验,结果表明其分割效果优于传统的PCA算法和MPCA算法。 展开更多

关键词 医学超声图像分割 先验形状 分段样本 分段主成分分析 前列腺图像分割 信息提取

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基于变分和互信息的先验形状配准算法

13

作者 杨平吕 周则明 +1 位作者 石汉青 黄峰 《计算机工程》 CAS CSCD 2013年第11期174-177,共4页

针对带先验形状约束的几何活动轮廓模型中的形状配准问题,提出一种基于变分方法和最大互信息准则的先验形状配准算法。利用变分配准模型计算仿射变换参数,将其作为互信息配准算法的初值,通过Powell优化算法计算仿射变换参数的最优解。... 针对带先验形状约束的几何活动轮廓模型中的形状配准问题,提出一种基于变分方法和最大互信息准则的先验形状配准算法。利用变分配准模型计算仿射变换参数,将其作为互信息配准算法的初值,通过Powell优化算法计算仿射变换参数的最优解。实验结果表明,该算法在保证配准精度的同时,能明显提高计算效率。 展开更多

关键词 先验形状 图像配准 变分 互信息 梯度下降流 仿射变换

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基于先验形状约束水平集模型的建筑物提取方法 被引量：27

14

作者 田昊 杨剑 +1 位作者 汪彦明 李国辉 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期1502-1511,共10页

提出了一种先验形状约束的变分水平集模型,并将其用于单幅遥感图像多建筑物的自动提取中.将多个先验形状竞争模型引入水平集方法中,在标记函数的指导下,利用先验形状能量来约束曲线的演化,在对图像进行分割的同时完成建筑物的检测和提取... 提出了一种先验形状约束的变分水平集模型,并将其用于单幅遥感图像多建筑物的自动提取中.将多个先验形状竞争模型引入水平集方法中,在标记函数的指导下,利用先验形状能量来约束曲线的演化,在对图像进行分割的同时完成建筑物的检测和提取.标记函数的引入,加强了先验形状与要检测目标之间的匹配关系.同时本文提出的模型具有先验形状的旋转、缩放和平移不变性.最后的实验结果及定量定性的分析说明了本文方法的可行性. 展开更多

关键词 水平集 先验形状 标记函数 建筑物检测 分割 变分方法

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基于随机超曲面模型的机动星凸形扩展目标跟踪

15

作者 程飞龙 金智峰 +2 位作者 戚国庆 李银伢 盛安冬 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期181-187,共7页

针对具有强机动性的扩展目标跟踪问题,不仅需要估计目标的运动状态,还要准确识别目标机动过程中的形状变化。由于目标机动和模型的复杂所导致的高维非线性问题,提出了一种基于随机超曲面模型的扩展目标方向自适应跟踪算法。通过使用输... 针对具有强机动性的扩展目标跟踪问题,不仅需要估计目标的运动状态,还要准确识别目标机动过程中的形状变化。由于目标机动和模型的复杂所导致的高维非线性问题,提出了一种基于随机超曲面模型的扩展目标方向自适应跟踪算法。通过使用输入估计检测器对目标机动进行判断,再利用目标机动的大小修正形状参数的先验,其次基于先验信息更新量测,并结合无迹卡尔曼滤波算法,实现对机动扩展目标的状态跟踪和形状识别。利用均方根误差和quasi-Jaccard距离分别对目标质心位置的跟踪质量和形状的跟踪性能进行评价。仿真实验结果证明了该算法的有效性。 展开更多

关键词 机动目标 扩展目标 星凸形随机超曲面 方向自适应 先验形状参数

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基于T-Snake模型的超声左心室心肌分割方法的研究 被引量：5

16

作者 袁艳红 倪东 《生物医学工程研究》 2013年第1期7-11,21,共6页

提出一种基于T-Snake模型的超声图像中左心室心肌分割的新方法。首先,将自适应加权中值算法引入基于窗口的各向异性扩散滤波方法,有效滤除超声图像中的斑点噪声;其次,根据心脏短轴截面心肌近似成圆形这一先验知识,将图像从笛卡尔坐标转... 提出一种基于T-Snake模型的超声图像中左心室心肌分割的新方法。首先,将自适应加权中值算法引入基于窗口的各向异性扩散滤波方法,有效滤除超声图像中的斑点噪声;其次,根据心脏短轴截面心肌近似成圆形这一先验知识,将图像从笛卡尔坐标转换到极坐标,提高后续分割方法的鲁棒性;最后,在传统T-Snake模型基础上,增加具有自适应特性的膨胀力和区域能量,可有效提取弱边界和不连续的边界,实现左心室心肌内外轮廓的自动分割。对模拟图像和临床数据进行的实验证明,自动分割结果的平均相对差异度小于5%,平均相对重叠度高于90%,实验结果验证了本方法的可行性。 展开更多

关键词 分割 超声 左心室心肌 T-Snake 基于窗口的各向异性扩散滤波 先验知识

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多先验形状模型变分水平集建筑物检测 被引量：2

17

作者 杨剑 田昊 李国辉 《科学技术与工程》 2010年第4期914-921,共8页

提出了针对城市遥感影像中建筑物目标分割的一种新的方法。该方法在简化Mumford-Shah模型的水平集方法(Chan-Vese模型方法)的基础上,加入建筑物先验形状模型信息,并引入标记函数来动态选择先验形状,最后通过推演新的模型更好地实现了多... 提出了针对城市遥感影像中建筑物目标分割的一种新的方法。该方法在简化Mumford-Shah模型的水平集方法(Chan-Vese模型方法)的基础上,加入建筑物先验形状模型信息,并引入标记函数来动态选择先验形状,最后通过推演新的模型更好地实现了多个建筑物目标的分割。 展开更多

关键词 图像分割 城市遥感影像 CHAN-VESE模型 先验形状模型 标记函数

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深度全卷积网络的IVUS图像内膜与中—外膜边界检测 被引量：2

18

作者 袁绍锋 杨丰 +3 位作者 徐琳 刘树杰 季飞 黄靖 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2018年第9期1335-1348,共14页

目的心血管内超声(IVUS)图像内膜和中—外膜(MA)轮廓勾画是冠脉粥样硬化和易损斑块定量评估的必要过程。由于存在斑点噪声、图像伪影和各类斑块,重要组织边界的自动分割是一个非常困难的任务。为此,提出一种用于检测20 MHz心电门控IVUS... 目的心血管内超声(IVUS)图像内膜和中—外膜(MA)轮廓勾画是冠脉粥样硬化和易损斑块定量评估的必要过程。由于存在斑点噪声、图像伪影和各类斑块,重要组织边界的自动分割是一个非常困难的任务。为此,提出一种用于检测20 MHz心电门控IVUS图像内膜和MA边界方法。方法首先利用深度全卷积网络(DFCN)学习原始IVUS图像与所对应手动分割图像之间映射,预测出目标或者背景的概率图,实现医学图像语义分割。然后在此基础上,结合心血管先验形状信息,采用数学形态学闭、开操作,平滑内膜和MA边界,降低分割过程中错误分类像素或区域的影响。结果针对来自10位病人的IVUS图像及其标注信息所组成的435幅国际标准公开数据集,从线性回归、Bland-Altman分析和面积交并比(JM)、面积差异百分比(PAD)、Hausdorff距离(HD)、平均距离(AD)等性能指标上,评价本文方法。实验结果表明,算法检测结果与手动勾画结果的相关性可达到0.94,其超过94.71%的结果落在95%置信区域内,具有良好一致性。内膜和MA边界的AD指标分别为:0.07 mm和0.08 mm;HD指标分别为:0.21 mm和0.30 mm。JM指标分别为0.92和0.93;PAD指标分别为5%和4%。此外,对临床所采集的100幅IVUS图像进行了测试,证明本文学习的模型在跨数据集上具有较好的泛化能力。结论与现有的国际算法比较,本文方法提高了各类斑块、声影区域和血管分支等因素的识别能力,不受超声斑点的影响,能准确地、可重复地检测出IVUS图像中的关键目标边界。 展开更多

关键词 医学图像分析 深度学习 深度全卷积网络 先验形状信息 心血管内超声 内膜检测 中—外膜检测

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知识引导几何动态轮廓线算法与MR心脏序列图像鲁棒分割

19

作者 秦安 冯前进 陈武凡 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期244-249,共6页

从MR心脏三维动态序列图像中快速精确分割左心室内边界是心功能计算机辅助诊断的重要步骤。由于心室边界的模糊性,传统的基于灰度或曲线演化的方法很难保证分割结果的鲁棒和精确。在分割模型中整合解剖结构和医生经验的先验知识,对提高... 从MR心脏三维动态序列图像中快速精确分割左心室内边界是心功能计算机辅助诊断的重要步骤。由于心室边界的模糊性,传统的基于灰度或曲线演化的方法很难保证分割结果的鲁棒和精确。在分割模型中整合解剖结构和医生经验的先验知识,对提高分割结果对噪声和模糊边界的鲁棒性,改善计算效率非常重要。本研究提出了一种广义模糊几何动态轮廓线分割算法(GF-GACM),并利用基于水平集的概率形状模型,整合医生手动分割训练集的先验知识。对多套临床数据集的实验结果显示,本研究算法的分割结果和专家手动分割结果比较在临床诊断允许误差范围内。 展开更多

关键词 图像分割 几何动态轮廓线 先验形状模型 左心室

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