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一种基于模糊主动轮廓的鲁棒局部分割方法

自动化学报 2017年第4期43卷 611-621页

作者：孙文燕董恩清曹祝楼郑强山东大学(威海)机电与信息工程学院威海264209 烟台大学计算机与控制工程学院烟台264005

针对局部分割方法对初始轮廓敏感的问题,本文提出一种基于模糊主动轮廓的鲁棒局部分割方法.该方法利用图像的局部信息,定义一种新的平均模糊能量函数.通过对演化曲线进行形态学膨胀和腐蚀运算构建窄带,并在窄带范围内求解模糊能量函数... 详细信息

针对局部分割方法对初始轮廓敏感的问题,本文提出一种基于模糊主动轮廓的鲁棒局部分割方法.该方法利用图像的局部信息,定义一种新的平均模糊能量函数.通过对演化曲线进行形态学膨胀和腐蚀运算构建窄带,并在窄带范围内求解模糊能量函数的最小值来实现局部分割.为防止演化曲线陷入局部极小值,在迭代过程中加入对比度约束判断条件,进一步提高了分割方法对初始轮廓的鲁棒性.对合成图像和医学图像的分割实验结果表明,与已有的几种局部分割方法相比,本文方法在分割精度和鲁棒性等方面都有较大提高.

关键词：模糊聚类主动轮廓局部分割隶属度对比度约束

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基于粒子滤波的目标主动轮廓跟踪算法

电子科技大学学报 2015年第1期44卷 91-96页

作者：季玉龙杨光戈文一四川大学空天科学与工程学院成都610065 中国民航西北空中交通管理局西安710082

传统的粒子滤波方法采用若干维参数定义的简单几何图形给出跟踪结果,不能精确表示现实中具有复杂形状的目标物体。针对这一问题,该文提出基于粒子滤波的主动轮廓算法,用于计算复杂形状目标的轮廓跟踪任务。在目标状态后验分布的模拟样... 详细信息

传统的粒子滤波方法采用若干维参数定义的简单几何图形给出跟踪结果,不能精确表示现实中具有复杂形状的目标物体。针对这一问题,该文提出基于粒子滤波的主动轮廓算法,用于计算复杂形状目标的轮廓跟踪任务。在目标状态后验分布的模拟样本基础上引入主动轮廓模型,并使用带权粒子定义其能量函数,使得模型的轮廓线向具有重要权重粒子的所在区域演化,并最终收敛到具有最大目标似然的图像区域,从而实现对目标物体的全局运动及局部形态演化的同时估计。精确的目标区域提高了目标模型的更新精度,避免了跟踪中漂移现象的发生。最后,结合真实机场监控验证了该方法在实际复杂场景下的有效性及鲁棒性。

关键词：主动轮廓能量函数目标跟踪粒子滤波

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基于主动轮廓方法提取雾化锥角

航空动力学报 2014年第2期29卷 284-289页

作者：曾青华范慧杰王岳孔文俊中国科学院工程热物理研究所中国科学院轻型动力重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100039 中国科学院沈阳自动化研究所机器大学国家重点实验室沈阳110016

基于主动轮廓方法(ACM)原理,将ACM延伸开发应用到雾化锥角的测量领域.经过调试,ACM成功捕捉到了雾锥边界以及喷雾矩在喷口后一定位置处出现的收缩特征,准确地获得了雾化锥角.验证结果显示:ACM获得的雾化锥角数值与阴影法测量值之间的相... 详细信息

基于主动轮廓方法(ACM)原理,将ACM延伸开发应用到雾化锥角的测量领域.经过调试,ACM成功捕捉到了雾锥边界以及喷雾矩在喷口后一定位置处出现的收缩特征,准确地获得了雾化锥角.验证结果显示:ACM获得的雾化锥角数值与阴影法测量值之间的相对误差小于1.5%.基于ACM提取雾化锥角方法的应用可以在保证实验结果准确度的同时降低工程应用成本.

关键词：雾化锥角主动轮廓燃烧室喷嘴喷雾测量

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主动轮廓小波多尺度变形边缘提取方法

系统仿真学报 2009年第10期21卷 2872-2874页

作者：张荣国刘小君王艳艳刘焜合肥工业大学合肥230009 太原科技大学太原030024

主动轮廓在图像分割和边缘检测中得以广泛应用,但其也受到多种因素的影响。针对图像轮廓周围其它图像信息对轮廓边缘的干扰,以及进化曲线难以到达深度凹陷的问题,提出了主动轮廓小波多尺度变形轮廓边缘提取方法,利用小波变换的多尺度分... 详细信息

主动轮廓在图像分割和边缘检测中得以广泛应用,但其也受到多种因素的影响。针对图像轮廓周围其它图像信息对轮廓边缘的干扰,以及进化曲线难以到达深度凹陷的问题,提出了主动轮廓小波多尺度变形轮廓边缘提取方法,利用小波变换的多尺度分析来缩减或淡化非轮廓边缘信息,解决由于噪声以及轮廓周围其它图像信息对进化曲线的错误引导;通过对正则化力场进行改善,在进化曲线的动态轮廓搜索点上构建一自适应外力来引导凹陷处轮廓的进化方向;最后,给出了该方法的具体算法步骤。这些措施的实施,较好地解决了所研究的问题,实验表明该方法是可行和有效的。

关键词：主动轮廓多尺度分析梯度矢量流边缘提取

窄带主动轮廓模型及在医学和纹理图像局部分割中的应用

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自动化学报 2013年第1期39卷 21-30页

作者：郑强董恩清山东大学(威海)机电与信息工程学院威海264209

提出一种新的基于二值水平集的窄带主动轮廓模型用于局部分割.通过对二值水平集进行形态学膨胀和腐蚀操作,提出一种稳定灵活可控的窄带控制方案,该方案可使得曲线进化精度从一个像素宽度灵活变化到任意大小.考虑到局部分割一般要求初始... 详细信息

提出一种新的基于二值水平集的窄带主动轮廓模型用于局部分割.通过对二值水平集进行形态学膨胀和腐蚀操作,提出一种稳定灵活可控的窄带控制方案,该方案可使得曲线进化精度从一个像素宽度灵活变化到任意大小.考虑到局部分割一般要求初始轮廓置于待分割目标内部并不断膨胀进化直至目标边缘,本文提出用形态学闭运算作为新的曲线平滑方案.与传统的高斯平滑和曲率平滑方案相比,形态学闭运算不仅能够更好地促进曲线的膨胀进化,而且有利于保持水平集函数的二值性.此外,本文提出的方法是一种通用的自然框架,可以根据不同的需求设计不同的速度函数.为了证明所提出的局部分割框架的有效性和鲁棒性,本文以医学图像和纹理图像为例分别设计了两个速度函数:一个是融合了磁共振脑图像的非严格对称信息的速度函数用于大脑皮质下结构的局部分割;另一个是融合了局部熵和局部梯度算子的速度函数用于纹理图像的局部分割.在合成图像、医学图像和纹理图像上的实验证明了本文方法在局部分割中的有效性和鲁棒性.

关键词：主动轮廓图像分割医学图像纹理图像

基于区域粗定位与Chan-Vese主动轮廓模型的MAG焊视觉图像熔池边缘提取

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机械工程学报 2011年第12期47卷 74-78页

作者：李静秦小麟李芳朱伟钱鲁泓南京航空航天大学信息科学与技术学院南京210016 华恒焊接股份有限公司昆山215301

对基于熔化极气体保护(Metal active gas,MAG)焊的管道打底焊过程中通过电荷耦合器件(Charge-coupled device,CCD)摄像机与复合滤光技术组成的光学系统实时采集的正面焊缝区域图像进行分析,实现熔池图像边缘提取。对获取的焊缝区域图像... 详细信息

对基于熔化极气体保护(Metal active gas,MAG)焊的管道打底焊过程中通过电荷耦合器件(Charge-coupled device,CCD)摄像机与复合滤光技术组成的光学系统实时采集的正面焊缝区域图像进行分析,实现熔池图像边缘提取。对获取的焊缝区域图像,经过高斯平滑后,考虑到初始轮廓对Chan-Vese主动轮廓模型提取边缘效率的影响,使用基于阈值的方法,用矩形标出熔池的初始区域,即实现熔池区域粗定位,求取矩形区域中心,以该中心设定一椭圆作为熔池初始轮廓,使用Chan-Vese主动轮廓模型提取熔池边缘。借助该模型实现了MAG管道打底焊焊缝区域图像的熔池边缘提取,与Sobel变换等方法比较,该方法提高了熔池边缘提取的精度。

关键词：主动轮廓边缘提取熔池控制 Chan-Vese模型

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基于核自组织映射的有监督主动轮廓图像分割

计算机应用 2016年第10期36卷 2832-2836,2841页

作者：范海菊刘国奇信息工程大学导航与空天目标工程学院郑州450002 河南师范大学计算机与信息工程学院河南新乡453007

针对灰度不均匀目标和多灰度强度目标利用主动轮廓难以精确分割的问题,提出了一种基于核自组织映射(KSOM)的有监督主动轮廓算法KSOAC。首先对背景区域和前景区域的先验样本分别利用KSOM进行训练,得到其各自的拓扑映射结构来表征其分布,... 详细信息

针对灰度不均匀目标和多灰度强度目标利用主动轮廓难以精确分割的问题,提出了一种基于核自组织映射(KSOM)的有监督主动轮廓算法KSOAC。首先对背景区域和前景区域的先验样本分别利用KSOM进行训练,得到其各自的拓扑映射结构来表征其分布,从而获得突触权值向量;其次提出计算两个网络结构单位像素的平均训练误差,把该误差加入能量函数修正曲线进化过程,并利用前景和背景的面积比得出能量项的控制参数;最后推导出了利用神经元权值向量的有监督主动轮廓能量函数和迭代方程,并采用Matlab 7.11.0对多幅图像进行了仿真验证。仿真结果和数据表明,与自组织映射(SOM)主动轮廓(SOAC)相比,KSOM得到的映射更接近于先验样本的分布,误差更小;KSOAC的准确率、查全率和F参数均大于0.9,分割结果更接近目标本身;在时间消耗方面与SOAC相差不大。实验结果表明,KSOAC能够提高概率分布未知图像、非均匀图像和多灰度强度目标分割效果,减少目标泄露。

关键词：核自组织映射主动轮廓能量函数图像分割灰度不均匀

基于语义分割及主动轮廓的宫颈细胞实例分割方法

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沈阳航空航天大学学报 2022年第2期39卷 55-63页

作者：朱琳琳杜泓沈阳航空航天大学自动化学院沈阳110136

宫颈细胞图像的分割问题研究对宫颈癌筛查诊断具有重要意义,但大量的重叠细胞给这项研究带来了巨大挑战。针对这一问题提出了新的宫颈细胞实例分割方法,该方法在语义分割的基础上,根据先验信息为细胞初始化轮廓并建立能量函数,通过最小... 详细信息

宫颈细胞图像的分割问题研究对宫颈癌筛查诊断具有重要意义,但大量的重叠细胞给这项研究带来了巨大挑战。针对这一问题提出了新的宫颈细胞实例分割方法,该方法在语义分割的基础上,根据先验信息为细胞初始化轮廓并建立能量函数,通过最小化能量函数完成轮廓演化,解决复杂宫颈细胞图像中细胞实例分割问题。首先,改进U-net神经网络,完成宫颈细胞图像精确语义分割,将图像像素分为细胞、细胞核及背景3类;其次,在语义分割的基础上,识别图像中的游离细胞与细胞团块,并直接提取游离细胞的轮廓;最后,对于包含重叠细胞的细胞团块,使用Snake主动轮廓模型完成细胞团块中每个细胞的轮廓提取,实现细胞的实例分割。实验结果表明,算法可对包含重叠细胞的宫颈细胞图像进行有效实例分割。

关键词：宫颈细胞图像 U-net网络主动轮廓重叠细胞实例分割语义分割

基于改进的局部二值拟合主动轮廓模型的指静脉图像分割

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吉林大学学报（工学版） 2011年第4期41卷 1171-1176页

作者：陈玫玫郭树旭钱晓华吉林大学电子科学与工程学院长春130012

对应用于图像分割的局部二值拟合(LBF)模型进行改进,提出一种加权全变分局部二值拟合能量泛函分割模型。改进后的模型在加权全变分分量中加入边缘停止函数,使得模型对边缘信息更加敏感,解决了指静脉图像对比度低、不易分割的问题。同时... 详细信息

对应用于图像分割的局部二值拟合(LBF)模型进行改进,提出一种加权全变分局部二值拟合能量泛函分割模型。改进后的模型在加权全变分分量中加入边缘停止函数,使得模型对边缘信息更加敏感,解决了指静脉图像对比度低、不易分割的问题。同时模型中采用正则化约束项,避免水平集函数的重新初始化,缩短了演化时间。对合成图像和真实指静脉图像的分割实验结果表明,本文模型比LBF模型具有更强的边缘细节分割能力,且不易陷入局部收敛,更加适用于指静脉图像的分割。

关键词：信息处理技术图像分割主动轮廓指静脉图像局部二值拟合加权全变分