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基于Level Set方法的医学图像分割 被引量:48
1
作者 朱付平 田捷 +1 位作者 林瑶 葛行飞 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第9期1866-1872,共7页
对图像分割进行了研究,这是医学图像处理中的关键问题之一.提出了一种结合Fast Marching算法和Watershed变换的医学图像分割方法.首先用非线性扩散滤波对原始图像进行平滑,然后利用Watershed算法对图像进行过度分割,最后用改进的Fast Ma... 对图像分割进行了研究,这是医学图像处理中的关键问题之一.提出了一种结合Fast Marching算法和Watershed变换的医学图像分割方法.首先用非线性扩散滤波对原始图像进行平滑,然后利用Watershed算法对图像进行过度分割,最后用改进的Fast Marching方法对图像进行分割.除此之外,根据区域之间的统计特性的相似度重新定义了Fast Marching方法的速度函数.实验结果表明,该方法能够快速、准确地得到医学图像的分割结果. 展开更多
关键词 level set方法 医学图像分割 水平集 图像处理 Watershed变换
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水平集的图像分割方法综述 被引量:48
2
作者 钱芸 张英杰 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2008年第1期7-13,共7页
图像分割是图像处理中的关键技术之一,Osher和Sethian提出的水平集方法有效地解决了以前算法不能解决在曲线演化过程中的拓扑变化问题。目前,基于水平集方法的图像分割算法很多,对于不同应用领域的图像处理问题,人们都提出了相应的解决... 图像分割是图像处理中的关键技术之一,Osher和Sethian提出的水平集方法有效地解决了以前算法不能解决在曲线演化过程中的拓扑变化问题。目前,基于水平集方法的图像分割算法很多,对于不同应用领域的图像处理问题,人们都提出了相应的解决方法,而且大量的研究者还在不断改进和提高这些算法的效率和有效性。因此,本文按照水平集算法在图像分割中应用的发展历程将其分为3种情况进行了综述,以此为该领域读者提供借鉴。 展开更多
关键词 水平集 图像分割 活动轮廓模型 MUMFORD-SHAH模型 多相位
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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
3
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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一种基于FCM和LevelSet的MRI医学图像分割方法 被引量:26
4
作者 陈志彬 邱天爽 SU Ruan 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1733-1736,共4页
对基于区域的几何活动轮廓模型中的区域项进行了改进.改进后的算法不仅解决了原算法存在的稳定性问题,同时也有效地提高了分割速度.算法还被成功地扩展到能够分割多种脑组织,且分割质量显著提高.多种子初始化方式的采用,进一步降低了算... 对基于区域的几何活动轮廓模型中的区域项进行了改进.改进后的算法不仅解决了原算法存在的稳定性问题,同时也有效地提高了分割速度.算法还被成功地扩展到能够分割多种脑组织,且分割质量显著提高.多种子初始化方式的采用,进一步降低了算法对初始条件的敏感性,同时也减少了人工干预.对模拟和真实脑MRI图像的分割实验证明了改进的可行性和有效性,噪声条件下分割的比较分析也表明改进后的算法具有良好的韧性. 展开更多
关键词 图像处理 模糊聚类 水平集 脑MPd 分割
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结合FCMS与变分水平集的图像分割模型 被引量:26
5
作者 唐利明 田学全 +1 位作者 黄大荣 王晓峰 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期1233-1248,共16页
提出了一个结合融合空间约束的模糊C均值(Fuzzy C means with spatial constraints,FCMS)聚类与变分水平集的图像模糊聚类分割模型.在该模型中引入了一个基于图像局部信息和空间信息的外部模糊聚类能量,从而可以获取精确的局部图像的空... 提出了一个结合融合空间约束的模糊C均值(Fuzzy C means with spatial constraints,FCMS)聚类与变分水平集的图像模糊聚类分割模型.在该模型中引入了一个基于图像局部信息和空间信息的外部模糊聚类能量,从而可以获取精确的局部图像的空间特征,使得本文模型对噪声图像的聚类分割具有较强的鲁棒性.采用不同类型的实验图像,将本文模型与10个不同类型的图像分割模型进行了对比实验,实验结果显示本文模型能克服图像中噪声影响并取得较满意的聚类分割结果. 展开更多
关键词 变分水平集 图像聚类 图像分割 FCMS聚类 隶属度 聚类中心
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基于Chan-Vese模型的树形结构多相水平集图像分割算法 被引量:19
6
作者 郑罡 王惠南 李远禄 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期1508-1512,共5页
由于Chan-Vese(C-V)模型通过单个水平集的符号将待分割图像划分为目标和背景两个部分,所以当图像的多个目标的轮廓成多连接时,C-V模型将无法表示.为了解决C-V模型在表示目标轮廓上的局限,提出了基于C-V模型的树形结构多相水平集算法.关... 由于Chan-Vese(C-V)模型通过单个水平集的符号将待分割图像划分为目标和背景两个部分,所以当图像的多个目标的轮廓成多连接时,C-V模型将无法表示.为了解决C-V模型在表示目标轮廓上的局限,提出了基于C-V模型的树形结构多相水平集算法.关键策略是通过改变图像背景,使得水平集在新图像上重新收敛;核心技术是依据同时明度对比提出的背景填充技术;算法流程采用多水平集串行收敛方式实现多相分割(n-1次收敛可以实现n相分割,n>1).实验结果表明,本算法可以表示复杂的区域连接情况(n相分割最多可以表示n连接情况),能够实现多目标分割(n相分割可以实现n-1个目标分割),特别适合于目标中含有子目标的图像. 展开更多
关键词 CHAN-VESE模型 多相水平集 背景填充技术 同时明度对比 多相分割
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医学图像分割技术中变形模型方法的研究综述 被引量:5
7
作者 刘新 潘振宽 +1 位作者 李新照 白洁 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2006年第8期14-18,共5页
医学图像分割是医学图像处理中的一个经典难题。医学图像分割技术的发展不仅影响到医学图像处理中其他相关技术的发展,如可视化、三维重建等,而且在生物医学图像的分析中也占有极其重要的地位。近年来,由于一些新兴学科在医学图像处理... 医学图像分割是医学图像处理中的一个经典难题。医学图像分割技术的发展不仅影响到医学图像处理中其他相关技术的发展,如可视化、三维重建等,而且在生物医学图像的分析中也占有极其重要的地位。近年来,由于一些新兴学科在医学图像处理中的应用,医学图像分割技术取得了显著的进展。对近年来兴起的基于变形模型的医学图像分割技术进行研究,综述了其发展历程和基本原理,分析和比较了基于变形模型的图像分割的各种技术的优缺点,展望了该技术领域以后一段时间内的发展趋势。 展开更多
关键词 医学图像分割 变形模型 SNAKE level set方法
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基于水平集的多运动目标检测和分割 被引量:15
8
作者 于慧敏 尤育赛 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期412-417,共6页
针对视频图像的运动分割问题,提出了一种基于水平集方法的多运动目标检测和分割新方法.通过一种基于帧间差分的算法,自动提取初始背景图像,并使用相减法,检测出当前图像中的运动像素.定义了一种新的基于差分图像的局部梯度、目标的方差... 针对视频图像的运动分割问题,提出了一种基于水平集方法的多运动目标检测和分割新方法.通过一种基于帧间差分的算法,自动提取初始背景图像,并使用相减法,检测出当前图像中的运动像素.定义了一种新的基于差分图像的局部梯度、目标的方差和背景的方差的速度函数,得到了改进的分割曲线的演化方程,分割出不同的运动目标.在水平集的求解过程,设定了控制演化曲线最终停止在目标边界上的条件,得到了运动目标的边界.实验结果表明,与其他传统方法相比,该运动目标检测和分割方法更有效和具有更好的鲁棒性,能够正确地提取运动目标边界. 展开更多
关键词 水平集方法 运动检测 运动分割
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多速度函数水平集算法及在医学分割中的应用 被引量:14
9
作者 陈健 田捷 +1 位作者 薛健 戴亚康 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期842-849,共8页
以往的水平集算法都只有一个单一的速度函数,在零水平集的演化过程中,能量函数最小化是一个很复杂的过程,而单一的速度函数存在很多问题.在此基础上,根据不同分割区域属性的异同,提出了一种具有多个速度函数的多水平集分割算法:以不同... 以往的水平集算法都只有一个单一的速度函数,在零水平集的演化过程中,能量函数最小化是一个很复杂的过程,而单一的速度函数存在很多问题.在此基础上,根据不同分割区域属性的异同,提出了一种具有多个速度函数的多水平集分割算法:以不同的待分割区域构造多个不同的水平集函数,相应地构造多个不同的速度函数.多个零水平集同时演化,相互作用,以达到分割的目的.该方法不但提高了分割的精度,而且能够很好地解决单一速度函数水平集算法难以处理的边界缺口问题.将此算法应用于医学MRI和CT的图像分割,得到了很好的分割结果. 展开更多
关键词 水平集 图像分割 速度函数 能量函数 MRI(magnetic RESONANCE image)
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基于几何特征的高分辨率SAR图像飞机目标解译方法 被引量:22
10
作者 高君 高鑫 孙显 《国外电子测量技术》 2015年第8期21-28,共8页
针对高分辨率SAR(synthetic aperture radar)图像特性,提出了一种基于几何特征的飞机目标解译方法。首先,局部自相似性及DBSCAN(density-based spatial clustering of application with noise)算法用于提取感兴趣的目标区域;其次,机翼... 针对高分辨率SAR(synthetic aperture radar)图像特性,提出了一种基于几何特征的飞机目标解译方法。首先,局部自相似性及DBSCAN(density-based spatial clustering of application with noise)算法用于提取感兴趣的目标区域;其次,机翼和机身形成的"T"型结构采用霍夫变换进行提取;最后,结合基于水平集的精细部件分割和共线性、对称性等先验知识,飞机目标的发动机和机头等部件得以提取。得到飞机目标的关键几何参数以用于目标识别和解译。基于miniSAR图像的实验验证了方法的实用性和有效性。 展开更多
关键词 SAR飞机解译 几何特征 水平集分割 霍夫变换
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基于变分水平集的图像模糊聚类分割 被引量:20
11
作者 唐利明 王洪珂 +1 位作者 陈照辉 黄大荣 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第7期1570-1582,共13页
结合变分水平集方法和模糊聚类,提出了一个基于变分水平集的图像聚类分割模型.该模型引入了一个基于图像局部信息的外部模糊聚类能量和一个新的关于零水平集的正则化能量,使得该模型对噪声图像的聚类分割更具鲁棒性.通过在能量泛函中加... 结合变分水平集方法和模糊聚类,提出了一个基于变分水平集的图像聚类分割模型.该模型引入了一个基于图像局部信息的外部模糊聚类能量和一个新的关于零水平集的正则化能量,使得该模型对噪声图像的聚类分割更具鲁棒性.通过在能量泛函中加入一个内部约束能量约束水平集函数为符号距离函数,可以使水平集演化过程无需重新初始化.进一步提出了一种变分形式的聚类中心更新方法,实现了半监督的图像聚类分割.实验中采用不同类型的图像与FCM聚类模型、CV模型、Samson模型进行了对比实验,实验结果显示,该模型能够克服图像中噪声的影响,取得较满意的聚类分割效果. 展开更多
关键词 变分水平集 图像聚类 图像分割 模糊聚类 聚类中心
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磁共振颅脑图像的脑组织自动获取方法 被引量:15
12
作者 税午阳 周明全 耿国华 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期1139-1145,共7页
提出了一种针对MRI磁共振图像通过两次分割实现颅脑图像脑组织自动获取的方法.通过基于Catt扩散模型的各项异性滤波,实现了在保持图像细节的同时有效地消除图像的噪声.然后通过改进的基于相似性区域合并的分水岭算法解决了过分割问题,... 提出了一种针对MRI磁共振图像通过两次分割实现颅脑图像脑组织自动获取的方法.通过基于Catt扩散模型的各项异性滤波,实现了在保持图像细节的同时有效地消除图像的噪声.然后通过改进的基于相似性区域合并的分水岭算法解决了过分割问题,实现了脑组织区域的初次分割.由于颅脑图像不同组织之间边缘模糊且自身容易受到噪声的影响,导致区域合并过程中可能会误将非脑组织作为脑组织合并,因此,采用水平集方法将初次分割获得的脑组织轮廓作为初始轮廓曲线,实现了脑组织的自动分割.实验结果验证了算法的可行性和实用性. 展开更多
关键词 图像滤波 分水岭 水平集 脑组织分割 区域合并
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基于水平集和先验信息的农业图像分割方法 被引量:18
13
作者 耿楠 于伟 宁纪锋 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期167-172,共6页
提出了一种基于先验信息的C-V模型并对杂草﹑小麦﹑苹果进行分割研究。根据某类农业图像的特点,把图像表示为易于分割的模型,提取模型中感兴趣目标的信息量作为先验信息,通过H分量得到初始轮廓,并以此初始化提出的模型,迭代求解水平集函... 提出了一种基于先验信息的C-V模型并对杂草﹑小麦﹑苹果进行分割研究。根据某类农业图像的特点,把图像表示为易于分割的模型,提取模型中感兴趣目标的信息量作为先验信息,通过H分量得到初始轮廓,并以此初始化提出的模型,迭代求解水平集函数,得到收敛的目标轮廓曲线。对杂草﹑小麦﹑苹果分割结果统计分割面积正确率为0.999、0.9990、.846,面积错误率为0、0、0.125。 展开更多
关键词 农业图像 水平集 先验信息 图像分割
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基于双水平集的图像分割模型 被引量:11
14
作者 张建伟 夏德深 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期120-125,共6页
针对水平集模型对于具有细长拓扑部分的目标和弱边界目标进行分割时存在的问题,提出了双水平集方法·在新的方法中通过两条水平集之间的相互吸引来加速解的收敛,同时提出了一种快速有符号距离函数生成方法,提高了计算效率·传... 针对水平集模型对于具有细长拓扑部分的目标和弱边界目标进行分割时存在的问题,提出了双水平集方法·在新的方法中通过两条水平集之间的相互吸引来加速解的收敛,同时提出了一种快速有符号距离函数生成方法,提高了计算效率·传统的水平集通常利用图像边界信息来构造速度函数进行求解,但在待分割目标具有很强噪音或具有弱边界时往往得不到真实解,对此,提出了一种新的基于区域信息的速度构造方法·将双水平集模型应用到合成图像与左心室MR图像的分割实验,结果表明该方法具有较好的分割效果和较高的分割效率· 展开更多
关键词 水平集 窄带 双水平集 速度函数 图像分割
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LCV模型在医学图像分割中的应用 被引量:16
15
作者 杨勇 马志明 徐春 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第10期184-186,共3页
针对C-V模型不能充分利用图像局部区域灰度变化信息从而导致难以准确分割灰度不均物体等缺陷,提出一种基于局部区域的C-V(LCV)模型。利用计算局部窗函数内的加权灰度均值来取代全局均值,并加入约束水平集函数为符号距离函数的能量项,从... 针对C-V模型不能充分利用图像局部区域灰度变化信息从而导致难以准确分割灰度不均物体等缺陷,提出一种基于局部区域的C-V(LCV)模型。利用计算局部窗函数内的加权灰度均值来取代全局均值,并加入约束水平集函数为符号距离函数的能量项,从而避免水平集函数的重新初始化。对医学图像的分割结果证明LCV模型在分割灰度不均物体方面优于C-V模型,其分割效率高于LBF模型。 展开更多
关键词 主动轮廓模型 水平集 C-V模型 LBF模型 图像分割
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基于GPU的快速Level Set图像分割 被引量:8
16
作者 吴仲乐 王遵亮 罗立民 《中国图象图形学报(A辑)》 CSCD 北大核心 2004年第6期679-683,共5页
水平集 (level set)图像分割方法是图像分割中的一个重要方法 ,但是该算法的计算量大 ,往往不能达到实时处理的要求。给出了利用新一代的可编程图形处理器 (GPU)实现 level set的加速算法。首先介绍了如何在 GPU上利用片元渲染程序进行... 水平集 (level set)图像分割方法是图像分割中的一个重要方法 ,但是该算法的计算量大 ,往往不能达到实时处理的要求。给出了利用新一代的可编程图形处理器 (GPU)实现 level set的加速算法。首先介绍了如何在 GPU上利用片元渲染程序进行网格化的线性运算和有限差分 PDE计算 ,把 level set方法的离散化算子映射到 GPU上。由于以数据流处理方式的 GPU的存储访问快 ,具有并行运算能力 ,同时 level set算法演化的显示不再需要把数据从 CPU传到 GPU,因此较大地提高了算法速度与交互显示。文中实现并测试了一个与初始化状态独立的二维 level set的算子用于图像分割 ,并对其运算结果和性能进行了比较 ,结果表明该方法具有更快的速度。 展开更多
关键词 图像分割 水平集方法 level set模型 GPU计算实现 可编程渲染器 图形处理器
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基于简化Mumford-Shah模型的水平集图像分割算法 被引量:11
17
作者 王怡 周明全 耿国华 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2006年第8期1848-1850,1853,共4页
为解决传统图像分割方法受噪声和边界轮廓影响而使分割效果不佳问题,基于简化的Mum ford-Shah模型的水平集图像分割算法通过将曲线嵌入水平集函数,利用函数的求解以达到曲线演化和图像分割的目的。试验表明此分割算法与初始轮廓线位置... 为解决传统图像分割方法受噪声和边界轮廓影响而使分割效果不佳问题,基于简化的Mum ford-Shah模型的水平集图像分割算法通过将曲线嵌入水平集函数,利用函数的求解以达到曲线演化和图像分割的目的。试验表明此分割算法与初始轮廓线位置无关、不受边界轮廓线连续性限制、对图像噪声具有很强的鲁棒性,对均质灰度目标分割效果良好。 展开更多
关键词 Mumford—Shah模型 水平集 图像分割
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Fisher准则和正则化水平集方法分割噪声图像 被引量:15
18
作者 文乔农 万遂人 徐双 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期1339-1347,共9页
随着活动轮廓模型的不断成熟和发展,模型的抗噪能力又成为重要的研究课题.为了精确地分割图像的同时去除图像的噪声,针对噪声图像用非负稳健函数作为边缘保持函数,从而保证图像在去噪的过程中边缘和纹理信息不被模糊.首先创造性地将分... 随着活动轮廓模型的不断成熟和发展,模型的抗噪能力又成为重要的研究课题.为了精确地分割图像的同时去除图像的噪声,针对噪声图像用非负稳健函数作为边缘保持函数,从而保证图像在去噪的过程中边缘和纹理信息不被模糊.首先创造性地将分类器中的Fisher准则函数引入到图像分割中,从分类的角度对C-V模型给出了Fisher解释.把Fisher准则作为分割的标准来建立一个基于区域和边缘相结合的同时完成去噪和分割变分水平集分割模型.其次详细讨论了该模型的数值求解方法.最后实验验证了用Fisher值来衡量分割标准的理论的正确性和可靠性以及模型中正则项约束在去噪过程中的边缘保持功能.通过3组实验检验了提出的模型对噪声图像的去噪和分割比聚类算法、松弛迭代算法、Mean Shift算法有更好的效果. 展开更多
关键词 FISHER准则 稳健函数 变分水平集 图像分割 去噪
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基于U-net的水位线检测 被引量:14
19
作者 程淑红 赵考鹏 +1 位作者 张仕军 张典范 《计量学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期361-366,共6页
提出一种基于U-net水位线自动分割的新方法,并通过多种场景进行验证。首先标记出原始图像中的水和背景并对其灰度化;然后利用处理后的图像和原始图像制作出数据集,把数据集作为输入利用U-net对图像进行分割;最后将所有分割出来的图像进... 提出一种基于U-net水位线自动分割的新方法,并通过多种场景进行验证。首先标记出原始图像中的水和背景并对其灰度化;然后利用处理后的图像和原始图像制作出数据集,把数据集作为输入利用U-net对图像进行分割;最后将所有分割出来的图像进行边缘提取得到水位线。实验结果表明:U-net水位自动分割可以精确地标记出水位线,同时解决了在水位测量过程中图像背景所带来的影响,分割效果明显优于其它分割方法,识别率达到96%以上。 展开更多
关键词 计量学 水位检测 数据集 U-net 分割 边界提取
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结合模糊C均值聚类和曲线演化的心脏MRI图像分割 被引量:12
20
作者 周则明 陈强 +1 位作者 王平安 夏德深 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期129-133,共5页
提出了结合模糊C均值聚类和曲线演化的MRT图像分割算法。由于心脏的变形和血液的流动,MRI图像中出现了弱边界、局部梯度极大值区域、伪影等现象。分析了使用水平集方法分割此类图像时出现的问题,提出了两阶段分割算法:结合先验知识和直... 提出了结合模糊C均值聚类和曲线演化的MRT图像分割算法。由于心脏的变形和血液的流动,MRI图像中出现了弱边界、局部梯度极大值区域、伪影等现象。分析了使用水平集方法分割此类图像时出现的问题,提出了两阶段分割算法:结合先验知识和直方图,对心脏MRI图像进行模糊C均值聚类,再根据聚类的结果定义窄带中像素点的速度函数,通过曲线演化获取左心室的粗边界;然后使用梯度向量流构造另一速度函数对边界进行细化。心脏MRI图像的分割实验证明了算法的有效性。 展开更多
关键词 曲线演化 模糊C均值聚类 水平集方法 梯度向量流 MRI图像分割
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