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基于主动轮廓模型和水平集方法的图像分割技术 被引量:34
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作者 罗红根 朱利民 丁汉 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2006年第3期301-309,共9页
图像分割是计算机底层视觉中首要解决的关键问题。为了使人们对该领域现状有个概略了解,首先回顾了近十几年来基于主动轮廓模型的图像分割技术的发展概况;然后分类介绍了基于边界、基于区域和基于边界与区域的主动轮廓模型技术的演变及... 图像分割是计算机底层视觉中首要解决的关键问题。为了使人们对该领域现状有个概略了解,首先回顾了近十几年来基于主动轮廓模型的图像分割技术的发展概况;然后分类介绍了基于边界、基于区域和基于边界与区域的主动轮廓模型技术的演变及各自的优缺点,以及相应的能处理轮廓拓扑变化的稳定数值求解方法———水平集方法;最后展望了主动轮廓模型在图像对准中的应用。 展开更多
关键词 计算机视觉 图像分割 水平集 曲线演化 主动轮廓 SNAKES模型 Mumford-Shah泛函 图像对准
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一种基于边缘与区域信息的先验水平集图像分割方法 被引量:44
2
作者 王斌 李洁 高新波 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期1067-1072,共6页
传统的水平集图像分割方法仅考虑了图像的数据信息,因此对被遮盖的目标以及与背景灰度相近的目标无法达到理想的分割效果.针对这个问题,提出了一种基于边缘和区域信息的先验水平集图像分割方法.该方法首先将图像的区域信息融入基于边缘... 传统的水平集图像分割方法仅考虑了图像的数据信息,因此对被遮盖的目标以及与背景灰度相近的目标无法达到理想的分割效果.针对这个问题,提出了一种基于边缘和区域信息的先验水平集图像分割方法.该方法首先将图像的区域信息融入基于边缘的水平集方法,然后将其与形状先验结合.对比实验表明该文方法由于综合考虑了多种信息,能够更好地完成被遮盖目标的分割,对于与背景灰度相近的目标也能达到更好的效果. 展开更多
关键词 形状先验 水平集 主动轮廓模型 曲线演化 图像分割
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煤红外光谱的精细解析及其煤化作用机制 被引量:27
3
作者 张科 姚素平 +1 位作者 胡文瑄 房洪峰 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期8-13,共6页
应用傅立叶红外光谱(FTIR)分析技术,采用计算机曲线拟合方法对红外光谱进行分峰处理,通过对自然演化系列和人工模拟实验系列样品的研究,定量分析了不同煤化程度煤的红外光谱特征。研究表明,煤的红外光谱在一定程度上可以定量表征煤化作... 应用傅立叶红外光谱(FTIR)分析技术,采用计算机曲线拟合方法对红外光谱进行分峰处理,通过对自然演化系列和人工模拟实验系列样品的研究,定量分析了不同煤化程度煤的红外光谱特征。研究表明,煤的红外光谱在一定程度上可以定量表征煤化作用程度。含氧基团和烷基侧链随煤化程度的增高以不同的速度发生脱落,且脱落的速度具有明显的阶段性:羧基的减少主要发生在Rmax为0.5%之前,但可以持续到肥煤阶段;脂肪基团的脱落主要发生在沥青化作用阶段内,并导致生成大量的烃类,沥青化作用之前发生的脂肪基团的脱落是煤的未熟和低熟油形成的主要原因;在沥青化阶段之后的高演化阶段,煤中的烷基侧链已经脱落殆尽,芳环缩合程度明显提高。红外光谱的分峰技术和定量,为精细解析煤的结构特征和煤化作用研究提供了一种新的方法。 展开更多
关键词 FTIR 曲线拟合 热演化 煤化作用 鄂尔多斯盆地
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感兴趣区域高效提取算法(英文) 被引量:14
4
作者 张红梅 卞正中 +1 位作者 郭佑民 叶敏 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期77-88,共12页
感兴趣区域在临床医学图像分析中占有重要地位.提出了一种基于单调推进曲线进化的感兴趣区域提取新方法.首先,通过极小化ROI(region of interest)能量函数,推导出区域速度函数项,并与基于边界的速度函数融合,提出融合ROI信息的单调推进S... 感兴趣区域在临床医学图像分析中占有重要地位.提出了一种基于单调推进曲线进化的感兴趣区域提取新方法.首先,通过极小化ROI(region of interest)能量函数,推导出区域速度函数项,并与基于边界的速度函数融合,提出融合ROI信息的单调推进Snake模型.ROI信息能够增强曲线深入到对比度低且细窄的区域中的传播能力.其次,提出了多初始化快速推进算法,选择性地种植种子曲线有助于局部区域的生长从而进一步改善分割结果.此外,为提高计算效率,在多尺度空间进行数值求解,其中利用快速解传递方法实现粗一级尺度到细一级尺度解的传递,可以加速收敛.利用医学图像分割实验对该方法进行评估,结果表明:该方法能够快速、精确地提取低对比度和细窄的ROI区域.与现有方法相比,该方法的高效性同时体现在分割结果和计算代价上. 展开更多
关键词 感兴趣区域 曲线进化 多尺度策略 多初始化快速推进算法 分割
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改进粒子群算法的移动机器人平滑路径规划 被引量:19
5
作者 陈嘉林 魏国亮 田昕 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2019年第12期2550-2555,共6页
针对粒子群(PSO)算法在解决移动机器人平滑路径规划问题中出现的早熟现象,本文提出了一种基于种群进化状态的自适应粒子群算法(ES-PSO).本方法在不损害PSO算法快速收敛特性的前提下,通过粒子当前位置来判定种群动态进化状态,从而合理有... 针对粒子群(PSO)算法在解决移动机器人平滑路径规划问题中出现的早熟现象,本文提出了一种基于种群进化状态的自适应粒子群算法(ES-PSO).本方法在不损害PSO算法快速收敛特性的前提下,通过粒子当前位置来判定种群动态进化状态,从而合理有效地评估种群进化能力.最后,根据具体应用场景,提出粒子初始化策略和带有惩罚函数的适应值函数优化策略,并应用所提改进粒子群算法和Bezier曲线方法解决移动机器人平滑路径规划问题.实验结果表明,该算法与传统算法相比较能够快速准确地寻找到机器人的平滑最优路径. 展开更多
关键词 自适应粒子群算法 BEZIER曲线 种群进化 初始化策略 罚函数
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基于计算机视觉的大菱鲆鱼苗计数方法研究 被引量:17
6
作者 王硕 范良忠 刘鹰 《渔业现代化》 北大核心 2015年第1期16-19,共4页
对单帧大菱鲆鱼苗计数时,由于鱼苗的重叠,导致图像中的鱼苗粘连。为此采用计算机视觉的方法,提出了一种基于曲线演化的图像处理方法来解决鱼苗图像粘连问题,并完成对鱼苗的准确计数。将图像预处理后的二值化鱼苗粘连图像的轮廓曲线作为... 对单帧大菱鲆鱼苗计数时,由于鱼苗的重叠,导致图像中的鱼苗粘连。为此采用计算机视觉的方法,提出了一种基于曲线演化的图像处理方法来解决鱼苗图像粘连问题,并完成对鱼苗的准确计数。将图像预处理后的二值化鱼苗粘连图像的轮廓曲线作为初始演化曲线,通过水平集方法对曲线进行常值演化,统计演化过程中最大轮廓曲线数作为鱼苗数量。对选取的10帧粘连比较严重的二值化鱼苗图像分别采用面积法、连通域法、曲线演化法进行分离计数研究。结果表明:曲线演化法在鱼体数目增多时仍有很好的分离计数效果,有利于使用数鱼机对鱼苗进行准确计数。 展开更多
关键词 大菱鲆鱼苗 鱼苗计数 计算机视觉 曲线演化
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基于边界曲线演化模型的生长骨架算法 被引量:9
7
作者 刘文予 白翔 朱光喜 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期255-262,共8页
基于距离变换的骨架算法往往不能直接用于骨架识别,且骨架的连通性难以保证.本文提出一种新型的骨架算法,由一个初始骨架点开始逐点生长出各骨架分支,同时在骨架生长过程中用离散曲线演化模型消除造成信息冗余的骨架枝,保留视觉上重要... 基于距离变换的骨架算法往往不能直接用于骨架识别,且骨架的连通性难以保证.本文提出一种新型的骨架算法,由一个初始骨架点开始逐点生长出各骨架分支,同时在骨架生长过程中用离散曲线演化模型消除造成信息冗余的骨架枝,保留视觉上重要的骨架枝,实现了骨架的多尺度控制.实验证明本算法复杂度低,得到的骨架连通性得到保证,能较好地表示图形中视觉重要成分,符合人类视觉习惯,可直接用于图形识别和形状度量. 展开更多
关键词 骨架 曲线演化 边界 多尺度 视觉重要成分
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对水平集方法鲁棒初始化的双向快速步进法 被引量:7
8
作者 李俊 杨新 施鹏飞 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2001年第z1期163-167,共5页
水平集方法解决应用于图像或运动分割的曲线或曲面演化问题,是一种稳定有效的数值计算工具。本文解决在初始化水平集方法时的两个问题:如何确定任意形状闭合曲线或曲面的内外部,如何高效地重新初始化水平集函数。论文首先对Sethian[4]... 水平集方法解决应用于图像或运动分割的曲线或曲面演化问题,是一种稳定有效的数值计算工具。本文解决在初始化水平集方法时的两个问题:如何确定任意形状闭合曲线或曲面的内外部,如何高效地重新初始化水平集函数。论文首先对Sethian[4]所提出的快速步进法进行了推广,得到双向快速步进法;据此,改进了生成符号距离函数的方法,以提高水平集方法中重新建立符号距离函数的效率;随后,基于快速步进法,提出一种确定任意形状闭合曲线或曲面内外部的简单快速的方法,用于构造水平集的符号距离函数;最后,对任意形状闭合曲线内外部区分、基于两种初始化算法的水平集方法对任意形状闭合曲线演化和图像分割的实验,证明了本文方法的简单、高效。 展开更多
关键词 曲线演化 水平集方法 符号距离函数 偏微分方程 图像分割
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前向安全的椭圆曲线数字签名方案 被引量:11
9
作者 张平 栗亚敏 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2020年第1期115-120,共6页
将椭圆曲线密码体制的优势与前向安全的概念相结合,在椭圆曲线数字签名算法(ECDSA)的基础上,引入系统时间划分方法来减少密钥泄露带来的损失,从而构造出一种基于椭圆曲线的前向安全的签名方案(改进方案)。安全性分析表明,该方案不仅可... 将椭圆曲线密码体制的优势与前向安全的概念相结合,在椭圆曲线数字签名算法(ECDSA)的基础上,引入系统时间划分方法来减少密钥泄露带来的损失,从而构造出一种基于椭圆曲线的前向安全的签名方案(改进方案)。安全性分析表明,该方案不仅可以抗随机数攻击,而且在随机预言模型下基于椭圆曲线离散对数问题(ECDLP)困难性是前向安全的。算法运算量分析表明,在签名生成和验证时,改进方案比ECDSA方案少了1次倍点运算、2次模乘运算和2次模逆运算。MATLAB仿真结果表明,在签名效率上,改进方案比ECDSA方案以及同样具有前向安全性的周克元方案都要高。 展开更多
关键词 椭圆曲线 密钥演化 随机预言模型 前向安全 数字签名
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基于AOS的运动目标检测算法 被引量:5
10
作者 马波 张田文 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第10期1213-1217,共5页
从能量极小化的观点出发 ,对运动目标检测问题定义了新颖的能量模型 ,给出了相应的曲线进化方程 结合水平集算法 ,所提出的曲线进化模型能够自动地适应拓扑变化 ,检测出多个运动目标区域及轮廓 定义了基于对数差图像的能量项 ,使得新... 从能量极小化的观点出发 ,对运动目标检测问题定义了新颖的能量模型 ,给出了相应的曲线进化方程 结合水平集算法 ,所提出的曲线进化模型能够自动地适应拓扑变化 ,检测出多个运动目标区域及轮廓 定义了基于对数差图像的能量项 ,使得新模型对于场景照明不敏感 采用加性算子分裂 (AOS) 展开更多
关键词 图像增强 图像处理 灰度图像 运动目标检测算法 AOS 计算机
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基于区域显著性的活动轮廓分割模型 被引量:10
11
作者 白雪飞 王文剑 梁吉业 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期2686-2695,共10页
提出一种新的活动轮廓分割模型,结合视觉显著性检测机制自动获取待分割图像中目标物体的先验形状信息,并自适应地构造初始轮廓,从而降低了初始轮廓位置对分割算法的影响.同时实现了活动轮廓模型对图像的自适应分割和自动分割,使得分割... 提出一种新的活动轮廓分割模型,结合视觉显著性检测机制自动获取待分割图像中目标物体的先验形状信息,并自适应地构造初始轮廓,从而降低了初始轮廓位置对分割算法的影响.同时实现了活动轮廓模型对图像的自适应分割和自动分割,使得分割结果更符合人类视觉感知特性.实验结果表明,该模型有较好的分割效果,迭代次数少,且运行时间短. 展开更多
关键词 图像分割 视觉显著性 活动轮廓模型 曲线演化 水平集方法
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基于S曲线的研究主题演进分析与可视化技术 被引量:10
12
作者 张琬笛 胡志刚 +1 位作者 郭佳程 杜鹏 《信息资源管理学报》 CSSCI 2020年第3期70-77,101,共9页
通过可视化方法来直观展现研究主题的演进趋势,揭示学科领域的发展历程,有助于科学家和政策制定者快速识别和判断学科领域的发展阶段和重点。首先对某个研究领域进行关键词共现分析,结合可视化软件VOSviewer聚类分析的结果以识别出主要... 通过可视化方法来直观展现研究主题的演进趋势,揭示学科领域的发展历程,有助于科学家和政策制定者快速识别和判断学科领域的发展阶段和重点。首先对某个研究领域进行关键词共现分析,结合可视化软件VOSviewer聚类分析的结果以识别出主要的研究主题。然后基于Logistic生长曲线模型,根据每个主题的时序信息计算模型参数和主题成熟度,利用S曲线拟合研究主题的生长曲线,可实现对研究主题演进阶段和趋势的把握和预测。 展开更多
关键词 Logistic曲线 聚类分析 主题识别 主题演进 科学知识图谱
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破损花菇机器视觉检测技术 被引量:9
13
作者 陈红 夏青 +2 位作者 左婷 谭鹤群 边银丙 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期60-67,共8页
为实现基于机器视觉技术的破损花菇自动检测,研究了基于曲线演化和花菇边缘灰度分析的破损检测方法以及破损花菇在线检测系统。去除花菇背景,跟踪花菇边缘,得到花菇边缘坐标曲线,对此曲线的内外部进行曲线演化,并计算内外部演化曲线与... 为实现基于机器视觉技术的破损花菇自动检测,研究了基于曲线演化和花菇边缘灰度分析的破损检测方法以及破损花菇在线检测系统。去除花菇背景,跟踪花菇边缘,得到花菇边缘坐标曲线,对此曲线的内外部进行曲线演化,并计算内外部演化曲线与原始花菇边缘曲线接近的点的个数(Nin、Nout),以此参数可判定花菇的破损状况;利用形态学腐蚀的方法对花菇边缘进行采样,从采样灰度序列中提取均值(μ)、方差(ρ)、平均波峰宽度(Lp)和最大波峰宽度(Lmax)4个破损特征参数,进而使用模式识别的方法分析此4个破损特征参数,得出花菇的破损状况。结合曲线演化和边缘灰度分析的结果联合判断花菇的破损状况。对180个花菇样本进行测试,得出最终破损识别率为88.33%,检测速度为98个/min。 展开更多
关键词 花菇 机器视觉 破损检测 曲线演化
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基于水平集人机交互模型的医学图像分割 被引量:7
14
作者 王峥 杨新 +1 位作者 李俊 施鹏飞 《模式识别与人工智能》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期392-396,共5页
医学图像中要分割的对象常比较复杂,通常的图像自动分割方法很难得到理想的结果.本文在曲线演化图像分割方法的基础上,提出了一种基于水平集方法的人机交互模型.该模型不仅继承了水平集方法对拓扑变化的自适应性,而且还有良好的人机交... 医学图像中要分割的对象常比较复杂,通常的图像自动分割方法很难得到理想的结果.本文在曲线演化图像分割方法的基础上,提出了一种基于水平集方法的人机交互模型.该模型不仅继承了水平集方法对拓扑变化的自适应性,而且还有良好的人机交互性能.在分割过程中,医生只要在图像的适当位置上加入少许几个标记点,本方法就可以在医生的监督指导下对复杂的对象进行准确的分割.实验表明,本文的交互模型具有良好的实用性. 展开更多
关键词 水平集 人机交互模型 图像分割 曲线演化 医学图像 图像处理
原文传递
基于Mumford-Shah模型的高精度MR图像轮廓提取算法 被引量:8
15
作者 原达 张彩明 +1 位作者 李晋江 刘晓华 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期268-274,共7页
提出了基于曲线演化的MR边界轮廓精确提取方法.针对MR图像边缘模糊和高噪声问题,改进Mum-ford-Shah曲线演化模型,将模糊聚类引入到轮廓演化能量模型中,降低对非规则细节和噪声的敏感性;利用水平集和半隐式的加性-乘性算子分裂数值方案... 提出了基于曲线演化的MR边界轮廓精确提取方法.针对MR图像边缘模糊和高噪声问题,改进Mum-ford-Shah曲线演化模型,将模糊聚类引入到轮廓演化能量模型中,降低对非规则细节和噪声的敏感性;利用水平集和半隐式的加性-乘性算子分裂数值方案进行轮廓线演化的迭代计算,提高精度和计算效率.实验表明这种方法可以对边界模糊和高噪声的轮廓进行有效提取. 展开更多
关键词 曲线演化 轮廓提取 水平集 算子分裂
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基于曲线进化的目标检测算法
16
作者 马波 张田文 《信号处理》 CSCD 2003年第3期237-241,共5页
提出了基于曲线进化的运动目标检测算法。对于运动目标检测问题定义了新颖的能量模型,并给出了相应的曲线进化方程。结合水平集算法,所提出的曲线进化模型能够自动的适应拓扑变化,检测出多个运动目标区域及轮廓。从计算物理学领域引入... 提出了基于曲线进化的运动目标检测算法。对于运动目标检测问题定义了新颖的能量模型,并给出了相应的曲线进化方程。结合水平集算法,所提出的曲线进化模型能够自动的适应拓扑变化,检测出多个运动目标区域及轮廓。从计算物理学领域引入基于偏微分方程的水平集窄带算法,在构造窄带时无需显示的知道曲线的位置,并能够快速的实现。 展开更多
关键词 目标检测算法 曲线进化 图像编码 边缘检测 直方图 水平集算法
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基于改进变分水平集的红外图像分割方法 被引量:9
17
作者 杨威 李俊山 +1 位作者 史德琴 胡双演 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期196-197,200,共3页
提出一种基于水平集的红外图像偏微分分割方法,通过改进Chan-Vese模型中的能量函数获得偏微分方程,该能量函数将红外图像边缘与区域信息相结合,取得了全局极小值,该能量模型对水平集初始曲线的位置不敏感,并可定位图像边缘。基于该模型... 提出一种基于水平集的红外图像偏微分分割方法,通过改进Chan-Vese模型中的能量函数获得偏微分方程,该能量函数将红外图像边缘与区域信息相结合,取得了全局极小值,该能量模型对水平集初始曲线的位置不敏感,并可定位图像边缘。基于该模型的变分水平集分割方法可分割出红外图像目标。实验结果表明,该方法效果良好,便于下一步的红外目标识别与跟踪。 展开更多
关键词 图像分割 曲线演化 水平集方法 Chan—Vese模型
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融合模糊聚类的Mumford-Shah模型 被引量:6
18
作者 谢振平 王士同 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期127-132,共6页
Mumford-Shah模型和模糊聚类技术是图像分割的两类重要方法,前者着重于控制图像分割区域的连通性和边界的光滑性,而后者更多地分析了图像色彩的统计特征.受此启发,文中通过在第一种方法中融入模糊聚类技术,提出了融合模糊聚类的Mumford-... Mumford-Shah模型和模糊聚类技术是图像分割的两类重要方法,前者着重于控制图像分割区域的连通性和边界的光滑性,而后者更多地分析了图像色彩的统计特征.受此启发,文中通过在第一种方法中融入模糊聚类技术,提出了融合模糊聚类的Mumford-Shah模型(简称FCMS模型),它能很好地结合两类方法各自的优点.在FCMS中,通过引入三个策略实现两类方法的融合,理论分析可知,现有的多类模糊聚类技术与许多Mumford-Shah模型的变形方法都能在此框架下很好地融合.文中以FCM和基本Mumford-Shah模型为例,给出了FCMS的一个具体实现,并对其做了理论和实验上的分析研究,所得结果证明了这一新模型的合理性与有效性. 展开更多
关键词 图像分割 曲线进化 模糊聚类 水平集
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Min/Max曲率流实现图像去噪和增强分析 被引量:5
19
作者 石澄贤 王元全 +1 位作者 王平安 夏德深 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2004年第5期10-13,共4页
分析Min/Max曲率流在图像去噪和增强方面的机理。针对Min/Max曲率流结合水平集方法通过曲线(曲面)演化对图像去噪和增强的特点,给出了Min/Max曲率流模型新的数值计算方法。新的方法主要是关于边缘保护和除噪的自适应算法,较好地解决了Mi... 分析Min/Max曲率流在图像去噪和增强方面的机理。针对Min/Max曲率流结合水平集方法通过曲线(曲面)演化对图像去噪和增强的特点,给出了Min/Max曲率流模型新的数值计算方法。新的方法主要是关于边缘保护和除噪的自适应算法,较好地解决了Min/Max曲率流在去噪和增强时对图像边缘尖点的扩散模糊问题。通过数值实验证明该方法能去除图像噪声,使图像的可视性得到显著提高。 展开更多
关键词 图像去噪 曲线演化 水平集 非线性扩散
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基于PS-Level Set的嘴唇几何形状定位模型 被引量:6
20
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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