基于高斯超像素的快速Graph Cuts图像分割方法

提出了一种交互式的快速图像分割方法.该方法通过使用高斯超像素来构建Graph cuts模型以实现加速.首先,利用融合了边缘置信度的快速均值漂移算法,将原始图像高效地预分割为多个具有准确边界的同质区域,并将这些区域描述为超像素,用于构建精简的加权图.然后,使用区域的彩色高斯统计对超像素进行特征描述,并在信息论空间中对高斯...     

基于结构张量的GrabCut图像分割算法

传统的Grab Cut图像分割方法大多基于图像的像素值建立图模型,未考虑到彩色图像中丰富的纹理信息。为此,提出一种新的Grab Cut模型图像分割算法。对比基于结构张量的Grab Cut分割方法和传统Grab Cut分割方法的结果,利用结构张量和像素值构建紧缩的结构张量。为提高计算的简洁性和高效性,将Grab Cut方法构建的混合高斯模型扩展到张量空间,并用Kullback-Leible散度代替常用的黎曼度量。在合成纹理图像和自然图像上进行的实验结果表明,与Carsten Rother,GACWRF等方法相比,该算法具有更精确的分割效果,不仅实现了纹理信息与颜色信息的无参融合,而且提高了计算效率。     

基于Graph Cuts多特征选择的双目图像分割方法

双目图像分割对后续立体目标合成与三维重建等应用至关重要.由于双目图像中包含场景深度信息,因此直接将单目图像分割方法应用于双目图像尚不能得到理想的分割结果.目前,大多数双目图像分割方法将双目图像的深度特征作为颜色特征的额外通道来使用,仅对颜色特征与深度特征做简单整合,未能充分利用图像的深度特征.文中基于多分类Graph Cuts框架,提出了一种交互式双目图像分割方法.该方法将颜色、深度和纹理等特征融合到一个图模型中,以更充分地利用不同特征信息.同时,在Graph Cuts框架中引入了特征空间邻域系统,增强了图像前景区域与背景区域内部像素点之间的关系,提高了分割目标的完整性.实验结果表明,所提方法有效提升了双目图像分割结果的精确度.     

融合区域合并和Graph Cuts的彩色图像分割方法

针对使用Graph Cuts方法对图像进行分割极大影响分割精度这一问题,提出了一种新的融合区域分级合并和Graph Cuts的彩色图像分割算法。该算法首先使用均值漂移算法对图像进行初始分割,将原图像分割为具有较好边界的同质区域;然后,通过计算区域相似度对区域进行分级合并,之后构建精简的加权图,并使用Graph Cuts进行分割。多幅彩色图像的分割实验结果证明,所提算法具有较好的分割效果。     

基于K-means和图割的脑部MRI分割算法

为了克服原始图割算法在用户选定的像素种子点较少情况下,目标边界容易出现错分这一现象,本文提出了基于K-means和图割(Graph cut,GC)算法相结合的交互式K-均值图割（K-means and graph cut,KMGC）算法,对脑部核磁共振图像（Magnetic resonance image,MRI） 进行交互式操作,该算法通过K-means聚类,对脑部MRI的灰度不均匀性进行了处理,在此基础上,再使用图割算法进一步对脑部MRI进行细化,从而达到有效地分割脑白质和脑 灰质的目的。本文分别在仿真和真实的脑部MRI数据上进行了大量的实验,分别从定量分析和定性分析两个角度对实验结果进行了分析,并与其他分割算法进行了对比,对比实验结果标明,KMGC算法能够有效地对脑部MRI进行分割,并在分割效果上优于其他算法。     

一种用于三维重建的多视图前景目标自动分割算法

基于序列图像的三维物体重建之前,从图像中分割前景目标可节约大量时间。但传统的分割算法需要通过用户输入来确定前、后景,而基于图像的三维重建需要大量的图像,造成极大的人工浪费。为此提出一种用于三维重建的多视图前景目标自动分割算法。对每个图像进行颜色一致性和几何一致性分析,确定前景和后景大致区域,得到初始输入,并以此构建能量方程。使用Graph Cut算法求解方程得到粗略分割结果;使用Matting细化分割边界,得到高质量的分割结果;使用分割后图片重建出物体三维模型。实验结果表明,该算法可自动分割出多视图图像的前景目标,且具有极高的准确率和良好的边缘。将该算法用于三维重建的前期图像处理,可大大提高三维重建的速度。     

Ncut在图像分割中的应用

Normalized cut (Ncut)是一种基于图论的方法,它融合了图像的不同特征实现图像的分割.介绍了Normalized cut的定义和算法的实现过程,总结了近年来该算法在求解特征方程方面的改进,着重讨论了Ncut算法在图像分割相关领域的应用,包括了医学图像分割、矢量场分割、视频分割等等.最后对该算法做了进一步总结,并展望了该算法的发展方向.     

基于加速k均值的谱聚类图像分割算法改进

对谱聚类图像分割算法进行改进,即引入加速均值算法替换原算法中的k均值算法,得出加速谱聚类的图像分割算法.将改进算法应用于微软剑桥研究院Grab cut数据集中的5幅实验图像,结果显示:在平均区域一致性评价不降低的前提下,改进算法完成分割所花费的平均时间比改进前可缩短58％.     

基于Top-hat变换和角点检测的MRI脊椎分割算法

脊椎骨骼提取的精度直接影响到脊椎三维重建的效果。针对MR(Magnetic Resonance)脊椎图像成像不均匀的特点,提出一种利用Top-hat变换和角点检测结合的脊椎骨骼提取算法。首先利用Top-hat变换增强脊椎块与周围组织间的对比度,进而用大津法(OTSU)分割图像,获得脊柱的粗分割结果;然后使用改进的CSS(Curvature Scale Space)角点检测算法作用于粗分割图像,获取图像的有效角点;最后通过拟合角点,得到脊柱两侧的曲线,从而分割出脊柱区域。实验表明,该方法可以精确分割出脊椎部分,而且分割的结果可以应用于同一病人同序列的其他图像中,缩短了分割时间,具有较好的应用前景。     

基于鱼群算法优化normalized cut的彩色图像分割方法

为了克服传统的谱聚类算法求解normalized cut彩色图像分割时,分割效果差、算法复杂度高的缺点,提出了一种基于鱼群算法优化normalized cut的彩色图像分割方法.先对图像进行模糊C-均值聚类预处理,然后用鱼群优化算法替代谱聚类算法求解Ncut的最小值,最后通过最优个体鱼得到分割结果.实验表明,该方法耗时少,且分割效果好.     

基于局部渐进图割的印刷电路板图像分割

针对图割算法对灰度不一致且结构复杂的印刷电路板(PCB)图像不能有效分割的情况,提出一种新的交互式局部渐进图割方法。通过分析用户交互过程中提供的信息生成局部约束能量项,并将其融入图割模型中,其中局部约束能量项依据用户添加的种子点的位置、类型以及与前一次分割结果的相对位置等信息自适应地生成。通过对多组锥束计算机断层成像(CBCT)系统采集的PCB图像进行分割实验,结果表明与经典的图割算法相比,所提方法能得到更准确的分割结果、更好的可控性及用户体验     

图像分割的自适应交互核图割模型

为了克服图割模型算法在实现图像分割时需要人为选定参数,以及图割模型可能会陷入局部最小值的不足,考虑到交互图割是一种灵活的全局最优算法,提出了基于EM方法的交互核图割算法。数据映射到核空间,构造了新的目标函数,这样可以更有效地解决分类分割问题;为了估计交互图割所需要的参数以及图割算法所需要的各种阈值,采用EM算法来估计这些参数,避免人为随机选取可能造成的不利影响,因而该方法是一种自适应的分割算法。实验结果表明,相对于交互图割算法,该算法分割合成图像时具有更低的误分率,处理光学等图像时,分割结果更准确,保留图像细节信息的能力更强。     

Object segmentation using graph cuts based active contours

In this paper we present a graph cuts based active contours (GCBAC) approach to object segmentation. GCBAC approach is a combination of the iterative deformation idea of active contours and the optimization tool of graph cuts. It differs from traditional active contours in that it uses graph cuts to iteratively deform the contour and its cost function is defined as the summation of edge weights on the cut. The resulting contour at each iteration is the global optimum within a contour neighborhood (CN) of the previous result. Since this iterative algorithm is shown to converge, the final contour is the global optimum within its own CN. The use of contour neighborhood alleviates the well-known bias of the minimum cut in favor of a shorter boundary. GCBAC approach easily extends to the segmentation of three and higher dimensional objects, and is suitable for interactive correction. Experimental results on selected data sets and performance analysis are provided.     

基于K均值聚类的图割医学图像分割算法

图割是一种同时基于区域和边界的交互式图像分割算法。传统的基于高斯混合模型的图割具有时间慢和描述组织中灰度分布不准确的缺点。为此,提出一种基于K均值聚类的图割算法。通过用改进的图割来分割仿体的和真实的脑部核磁共振图像,显示出该方法的有效性。该方法不但能提高图割在分割时的速度,在有噪音和灰度不均匀的图像上也能在较短的时间内得到更准确且鲁棒的结果。     

Investigations on adaptive connectivity and shape prior based fuzzy graph-cut colour image segmentation

Image segmentation is a challenging problem in computer vision with wide application. It is a process which considers the similarity criterion required to separate an image into different homogenous connected regions. First, an Optimized Adaptive Connectivity and Shape Prior in Modified Graph Cut Segmentation method has been applied to handle the structural irregularities in images. Second, an Optimized Adaptive Connectivity and Shape Prior in Modified Fuzzy Graph Cut Segmentation (Opac-MFGseg) is proposed to partition the images based on feature values. In this method, a fuzzy rule based system is used with optimization algorithm to provide the information on how much a specific feature is involved in image boundaries. The graph obtained from this fuzzy approach is further used in adaptive shape prior in modified graph cuts framework. Moreover, this method supports moving images (videos). In such a situation, a fully dynamic method called Optimized Adaptive Connectivity and Shape Prior in Dynamic Fuzzy Graph Cut Segmentation (Opac-DFGseg) method is proposed for the image segmentation. The effectiveness of the Opac-MFGseg and Opac-DFGseg methods is tested in terms of average sensitivity, precision, area overlap measure, relative error, and accuracy and computation time.     

基于四叉树分解与图割的彩色图像快速分割

图割是一种基于图论的组合优化方法,基于图割的GrabCut是一种高效的前景提取算法。然而,GrabCut为达到一定分割精度,在高斯混合模型参数估计过程中多次迭代使用图割,这使得GrabCut在处理海量级图像数据时,耗时往往比较大。通过四叉树分解,可以将图像划分成区域内相似度高的若干分块,以构建精简的网络图,并用块内的RGB均值代替该块内的所有像素点的值进行高斯混合模型参数估计,从而减小问题规模,提高算法效率。实验结果表明了算法的可行性及有效性。     

基于分水岭算法和图论的图像分割

提出一种新的基于分水岭算法和图论的图像分割方法FWTN(First Watershed Then Normalized cut),以克服传统的分水岭算法造成的图像过度分割。FWTN方法在分水岭算法之后,用Normalized Cut方法在区域之间进行分割,产生最终所分割的图像。FWTN成功地解决了过分割问题,同时还对Normalized Cut方法中的NP-hard问题有所改进。实验结果表明该算法是一种切实可行的图像分割方法。     

数字人彩色图像的交互分割平台设计

采用ITK提供的各类高效分割算法,利用MATLAB图像处理工具包,实现了一个针对数字人彩色图像交互分割平台。根据所需分割的器官,先从原始数据中裁剪出包含该器官的最小体数据,减少所需处理的数据量。然后根据提出的交互分割步骤,逐一对每层图片进行交互分割,最终获得该器官的三维轮廓。该交互分割平台为数字人的深入应用和其它类似图像分割应用提供了一个高效的工具。