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基于几何活动轮廓模型的图像分割

模式识别与人工智能 2010年第2期23卷 186-190页

作者：陈波代秋平深圳大学数学与计算科学学院深圳518060 河北工程大学水电学院邯郸056021

为降低噪声对图像分割的影响,提出一个几何活动轮廓模型,并应用变分方法求解出模型对应的水平集曲线演化的偏微分方程.该模型考虑到图像区域和边缘的先验信息,并充分考虑图像的统计信息.引入一个惩罚项作为内部能量项,以避免耗时的重新... 详细信息

为降低噪声对图像分割的影响,提出一个几何活动轮廓模型,并应用变分方法求解出模型对应的水平集曲线演化的偏微分方程.该模型考虑到图像区域和边缘的先验信息,并充分考虑图像的统计信息.引入一个惩罚项作为内部能量项,以避免耗时的重新初始化过程.为了验证模型的有效性,文中基于简单的高斯型概率密度函数建立分割实例,结合应用高效且无条件稳定的AOS算法进行分割实验.实验结果表明,模型准确性较高,具有良好的抗噪性、高效性.

关键词：图像分割活动轮廓模型变分方法水平集方法重新初始化

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辅以CV-GVF方法的测地线活动轮廓模型

东北大学学报（自然科学版） 2008年第5期29卷 645-648页

作者：崔华高立群东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110004

针对经典的测地线活动轮廓对初始位置和噪声比较敏感,在有噪声干扰或初始位置距目标边缘较远时,其往往无法准确收敛到目标边缘的问题,通过将由梯度矢量流和CV方法构成的耦合力场与测地线活动轮廓相结合,提出了辅以CV-GVF方法的测地线活... 详细信息

针对经典的测地线活动轮廓对初始位置和噪声比较敏感,在有噪声干扰或初始位置距目标边缘较远时,其往往无法准确收敛到目标边缘的问题,通过将由梯度矢量流和CV方法构成的耦合力场与测地线活动轮廓相结合,提出了辅以CV-GVF方法的测地线活动轮廓模型.实验结果表明,该活动轮廓模型在噪声背景中从无需特别设置的初始位置准确收敛到了目标边缘,对初始位置和背景噪声具有较好的适应性.

关键词：图像处理边缘提取活动轮廓模型测地线活动轮廓梯度矢量流 CV方法

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基于改进活动轮廓模型的焊接接头缺陷分割

北京理工大学学报 2018年第6期38卷 641-646页

作者：李晔吴志生刘翠荣太原科技大学材料科学与工程学院山西太原030024

针对焊接接头的X射线图像存在光照不均、对比度低、缺陷边缘模糊等特点,提出了一种改进活动轮廓模型的分割方法.在传统活动轮廓模型中,引入平均滑动直方图进行非参数概率密度估计,使模型的驱动按照梯度力和统计压力值进行,解决了初始化... 详细信息

针对焊接接头的X射线图像存在光照不均、对比度低、缺陷边缘模糊等特点,提出了一种改进活动轮廓模型的分割方法.在传统活动轮廓模型中,引入平均滑动直方图进行非参数概率密度估计,使模型的驱动按照梯度力和统计压力值进行,解决了初始化受限和对焊接接头缺陷边界难准确分割的问题.实验结果表明,应用本文所提改进算法,能够准确地从X射线图像中提取出焊接接头缺陷,图像分割精度得到显著提高.

关键词：焊接接头缺陷活动轮廓模型图像分割平均滑动直方图

基于活动轮廓模型和影像组学的乳腺癌LVI状态预测

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东北大学学报（自然科学版） 2020年第2期41卷 193-199页

作者：冯宝李昌林李智刘壮盛中山大学生物医学工程学院广东广州511400 桂林航天工业学院电子信息与自动化学院广西桂林541004 中山大学附属江门市中心医院放射科广东江门529000

针对乳腺癌患者术前LVI状态预测问题,提出了活动轮廓模型和影像组学相结合的计算机辅助分析方法.首先,提出一种基于后验概率和模糊速度函数的活动轮廓模型方法来完成乳腺癌DCE-MRI图像分割.通过在小波域下构建基于后验概率的活动轮廓模... 详细信息

针对乳腺癌患者术前LVI状态预测问题,提出了活动轮廓模型和影像组学相结合的计算机辅助分析方法.首先,提出一种基于后验概率和模糊速度函数的活动轮廓模型方法来完成乳腺癌DCE-MRI图像分割.通过在小波域下构建基于后验概率的活动轮廓模型的区域项,同时利用模糊速度函数构建活动轮廓模型的边界项,可以提高乳腺癌病灶分割的准确性.其次,提取形态、灰度、纹理等图像特征,利用集成分类器随机森林方法构造LVI状态的预测模型.实验结果表明,所构建的模型对乳腺癌患者LVI状态具有较好的预测能力.

关键词： DCE-MRI 乳腺癌活动轮廓模型影像组学图像分割图像分类

基于模糊速度函数的活动轮廓模型的肺结节分割

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自动化学报 2013年第8期39卷 1257-1264页

作者：陈侃李彬田联房华南理工大学自动化科学与工程学院广州510640

肺结节是肺癌在早期阶段的表现形式.利用计算机辅助诊断(Computer-aided diagnosis,CAD)技术对血管粘连型肺结节和磨玻璃型肺结节进行检测,需要对这两类肺结节进行准确的分割.目前基于传统活动轮廓模型的肺结节分割算法,存在边界泄露现... 详细信息

肺结节是肺癌在早期阶段的表现形式.利用计算机辅助诊断(Computer-aided diagnosis,CAD)技术对血管粘连型肺结节和磨玻璃型肺结节进行检测,需要对这两类肺结节进行准确的分割.目前基于传统活动轮廓模型的肺结节分割算法,存在边界泄露现象.对此,本文提出一种基于模糊速度函数的活动轮廓模型的肺结节分割算法.首先,采用结合灰度特征和局部形态特征的模糊聚类算法,计算模糊速度函数中的模糊隶属度;其次,将模糊速度函数引入到活动轮廓模型中,在肺结节的边界处,该速度函数为零,轮廓曲线停止演变,从而完成肺结节的分割.实验结果表明,本文提出的算法可以精确地分割血管粘连肺结节和磨玻璃型肺结节.

关键词：肺结节分割计算机辅助诊断活动轮廓模型模糊速度函数模糊聚类算法

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一种新的基于自适应分数阶的活动轮廓模型

计算机研究与发展 2017年第5期54卷 1045-1056页

作者：张桂梅徐继元刘建新江西省图像处理与模式识别重点实验室(南昌航空大学) 南昌330063 西华大学机械工程学院成都610039

区域可调拟合(region scalable fitting,RSF)活动轮廓模型在分割弱纹理、弱边缘图像时,优化易陷入局部极小导致曲线演化速度缓慢;同时该模型中的局部拟合项为高斯核函数,导致目标的边界模糊,影响分割精度.针对该问题,提出了一种基于自... 详细信息

区域可调拟合(region scalable fitting,RSF)活动轮廓模型在分割弱纹理、弱边缘图像时,优化易陷入局部极小导致曲线演化速度缓慢;同时该模型中的局部拟合项为高斯核函数,导致目标的边界模糊,影响分割精度.针对该问题,提出了一种基于自适应分数阶的活动轮廓模型,用于图像的分割.首先将全局G-L(Grünwald-Letnikov)分数阶梯度融合到RSF模型中,以增强灰度不均匀和弱纹理区域的梯度信息,从而提高对曲线初始位置选择的鲁棒性,并提高了图像分割的精度和速度;然后用双边滤波函数替换局部拟合项中的高斯核函数,解决了高斯核函数在演化过程中造成的边界模糊问题;最后根据图像的梯度模值和信息熵构建自适应分数阶阶次的数学模型,并计算出最佳分数阶阶次.理论分析和实验结果均表明:提出的算法可以用于灰度不均匀和弱纹理、弱边缘区域的图像分割,并能根据图像的特征自适应计算最佳分数阶阶次,避免曲线演化陷入局部最优.用多幅图像进行实验,得出该方法的分割精度和分割效率都有较大提高.

关键词： Grünwald-Letnikov分数阶自适应分数阶 RSF模型活动轮廓模型图像分割

一种基于SAR图像边缘检测算子的短程活动轮廓模型

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宇航学报 2009年第2期30卷 716-724页

作者：贺志国陆军匡纲要国防科技大学电子科学与工程学院信息工程系长沙410073

短程活动轮廓模型是一种基于变分法和偏微分方程的经典图像分割模型。由于乘性斑点噪声的存在,导致该模型不适用于SAR图像分割。基于SAR图像边缘检测算子,提出了一种新颖的短程活动轮廓模型。其基本思想是,将原有模型中基于梯度的边缘... 详细信息

短程活动轮廓模型是一种基于变分法和偏微分方程的经典图像分割模型。由于乘性斑点噪声的存在,导致该模型不适用于SAR图像分割。基于SAR图像边缘检测算子,提出了一种新颖的短程活动轮廓模型。其基本思想是,将原有模型中基于梯度的边缘定位函数,替换为基于ROEWA算子的边缘定位函数,提高了模型的边缘检测能力和边缘定位精度,因而更适合于SAR图像的分割。另外,在新模型的能量泛函中增加"气球力"项,增强了曲线演化的动力,进而加快曲线演化的速度并降低模型对初始轮廓的敏感性。在模型的数值实现时,采用无条件稳定的AOS差分格式并辅以快速的水平集函数重新初始化算法,不但增强了模型的稳定性,而且还加快了模型的收敛速度。针对仿真图像、Radarsat和ERS实测数据的实验结果,验证了该模型的有效性和精确性。

关键词： SAR 图像分割活动轮廓模型水平集方法 AOS差分格式

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全局最优混合活动轮廓模型肺组织三维重构

仪器仪表学报 2018年第11期39卷 232-239页

作者：张蔚航王雪清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室

医学图像三维重构是一种重要的计算机辅助可视化技术,对医学诊断和辅助治疗具有重要影响。在胸腔CT图像中,肺部组织密度远小于胸腔壁、骨骼等外围组织。因此,在对肺组织进行三维建模的过程中,肺部易被外围组织遮挡,严重影响其三维观测... 详细信息

医学图像三维重构是一种重要的计算机辅助可视化技术,对医学诊断和辅助治疗具有重要影响。在胸腔CT图像中,肺部组织密度远小于胸腔壁、骨骼等外围组织。因此,在对肺组织进行三维建模的过程中,肺部易被外围组织遮挡,严重影响其三维观测和定量分析。提出了一种针对胸腔CT序列肺部组织的非遮挡三维重构方法。首先提出一种全局最优的混合活动轮廓模型准确分割连续胸腔CT图像中的肺部组织,然后采用基于错切变形的最大密度投影体绘制实现肺部三维模型重构。通过对30例患者CT数据进行实验,结果表明所提出的混合活动轮廓模型可实现准确的肺部组织分割。平均Dice相似性系数为0.983,平均双向Hausdorff距离为6.1mm,每个病例的平均分割效率为4.5min。采用错切变形体绘制重构后可获得无遮挡的肺部三维模型。

关键词：三维重构肺组织分割活动轮廓模型全局最优错切变形体绘制

基于改进的活动轮廓模型的胸膜接触型肺结节分割

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仪器仪表学报 2019年第11期40卷 107-116页

作者：陈业航李智冯宝陈相猛龙晚生桂林电子科技大学电子工程与自动化学院桂林541004 桂林航天工业学院电子信息与自动化学院桂林541004 中山大学附属江门市中心医院放射科江门529000

针对胸膜接触型肺结节由于亮度不均匀、边界模糊、与胸膜接触部分对比度极低等特点造成的分割准确率低的问题,提出一种改进的活动轮廓模型的分割算法。首先,构建结合小波能量和局部二值模式(LBP)的特征向量,利用小波的多尺度特性和LBP... 详细信息

针对胸膜接触型肺结节由于亮度不均匀、边界模糊、与胸膜接触部分对比度极低等特点造成的分割准确率低的问题,提出一种改进的活动轮廓模型的分割算法。首先,构建结合小波能量和局部二值模式(LBP)的特征向量,利用小波的多尺度特性和LBP特征表征肺结节与背景组织的差异性;然后,提出结合小波能量和LBP特征的模糊K-近邻算法,计算鲁棒速度函数中的隶属度;最后,将鲁棒速度函数引入到活动轮廓模型中,当轮廓曲线位于肺结节边界时,该鲁棒速度函数趋近0,轮廓曲线停止演变,从而完成胸膜接触型肺结节的分割。实验结果表明,所提出的模型得到的真阳性率为0.90、假阳性率为0.06和相似度为0.85,非常接近于临床专家手动分割的理想结果。

关键词：胸膜接触型肺结节模糊K-近邻活动轮廓模型鲁棒速度函数肺结节分割