一种新的边缘保持分水岭的图像分割算法

为了达到抑制分水岭过分割和保持物体边缘信息不受破坏的双重目的,提出了一种新的边缘保持水岭(Watershed)算法.首先,根据K-均值聚类将图像分成多块;然后利用噪声标准差构造相对应的双边滤波器平滑每块图像;接着计算形态学梯度,对梯度图像进行H-minima标记;最后对标记图像进行分水岭分割.该算法将双边滤波和分水岭算法相结合,有效地抑制了过分割并且较好得保持了物体边缘信息.     

基于数学形态学的显微图像分割算法

分水岭算法是一种图像分割的强有力的工具,而其分割性能和待分割图像梯度的计算方法相关,LucVincent所提出的分水岭算法主要存在过分割的问题。文章提出用形态学混合开闭重建运算的尺度空间平滑算法对图像进行平滑滤波处理,以消除图像细节和噪声而保留重要的边缘轮廓,再对平滑后的图像进行梯度修正,并进行梯度极小值抑制,进一步消除造成过分割区域,然后对修正后的梯度边缘图像进行分水岭分割。实验结果表明,采用本文的算法对显微动物精细胞图像分割能较好的解决过分割问题。     

小波多尺度改进Chan-Vese模型的红外图像分割

针对红外图像特点,提出了一种小波多尺度改进Chan-Vese模型的红外图像分割算法.首先,利用小波多尺度分析的良好信噪分离性能提取红外图像的有效边缘信息,将边缘信息添加到Chan.Vese模型的能量函数中从而提高模型的局部控制能力.同时增加内部变形能量项,约束水平集函数逼近符号距离函数,避免了水平集函数的重新初始化过程,改进了Chan-Vese模型.然后,从小波变换的顶层低频子带图像开始逐层采用改进的Chan-Vese模型分割图像,并将分割结果通过插值方式传递至下一层作为分割的初始轮廓,最终实现红外图像的分割,具有抗噪性能强和运算速度快的特点.     

基于边缘探测的密集颗粒图像分割方法

针对密集的颗粒图像提出了一种基于边缘探测的颗粒分割方法.该方法采用分块自适应的边缘检测算法实现对图像的边缘检测,并采用形态学方法去除边缘噪音;采用分水岭算法对图像进行初步分割,根据分割区域自动选取种子点,并利用区域面积对种子点进行修正,然后从种子点发射探测线探测边缘位置,记录边界点,通过判断机制判别出由于边缘不完整或噪...     

基于改进FAST与分水岭算法的颗粒图像分割

为准确、高效分割粘连颗粒,提出一种改进FAST特征点检测算法,并与基于h-maxima变换的分水岭算法相结合实现粘连颗粒的分割。该算法通过h-maxima分水岭算法得到候选边缘分割点和候选分割线;采用改进FAST算法遍历二值图像边缘获得图像边缘特征点;利用边缘特征点对所有候选边缘分割点进行非极大值抑制得到待边缘分割点;通过待边缘分割点从候选分割线中提取待分割线;利用边缘特征点识别待分割线中的伪边缘分割点,并去除与其相连的分割线;获得正确分割线进行图像分割;对典型颗粒进行分割实验,并与现有3种图像分割算法进行比较。结果表明:该算法相对运算时间最短,分割正确率最高且均大于95%。     

增强图像细节和去噪能力的改进形态学分水岭算法

为了抑制分水岭算法过分割和滤波后保持图像细节,论文提出一种改进的形态学分水岭分割算法.首先,对图像进行多尺度小波分解得到低频系数和高频系数;对低频系数进行基于Perona-Malik扩散模型各向异性扩散滤波;对高频系数,引入神经网络中的sigrnoid函数改进自适应遗传算法的变异和交叉概率生成,并用父代的最优个体替换子代中最差的个体来保护最优个体不被破坏,克服遗传算法的局部最优现象,利用改进的自适应遗传算法增强和去噪.然后,对梯度图像做锐化处理以突出边缘,再做形态学运算并进行H-minima标记.最后,执行分水岭分割,实现改进的算法.实验结果表明,改进算法能够有效地抑制噪声的干扰,减轻过分割,分割精度也有所提高.     

基于区域MRF的SAR图像快速分割算法

针对受相干斑噪声影响较严重的合成孔径雷达(SAR)图像,提出了一种基于边缘保持(EPR)的区域MRF快速分割算法.基于EPR的SAR图像表示方法包括各向异性扩散的相干斑降噪算法和分水岭变换两部分,该方法在存在相干斑噪声的情况下,能够有效地抑制过分割和在区域边界进行目标边缘的准确定位.将基于EPR的表示方法和区域MRF相结合,能够大幅减少优化过程的搜索空间,获得准确的分类结果和统计特性,同时减少了计算量和分割错误.将提出的算法用于一幅添加了各种不同噪声水平的合成图像和SAR海冰影像的分割中,实验结果证明了该算法的有效性.该算法与现有的区域MRF相比,实验结果证明新算法能够节约计算时间50%,同时提高了分割准确性,尤其是在相干斑噪声较强的区域.     

基于改进Live_wire算法的超声图像弱边缘分割算法

由于超声图像成像固有机制的不足及生物组织内部结构的复杂性,超声图像中的目标常常表现出不完整性,出现一些灰度小,对比度差的弱边缘,严重影响后期对病灶边缘分割的准确性.传统的Live_wire算法由于其代价函数对弱边缘的表示能力差,使得该算法对弱边缘的分割效果并不好.本文由人类视觉角度出发从图像中分离出独立于亮度和对比度的结构信息,并利用强边缘与弱边缘之间存在着一定的结构相似性这一特点提出了一种对强、弱边缘结构相似性的评估方法,将其做为Live_wire算法中目标边缘代价值的指标,从而提高传统Live_wire算法对弱边缘分割的能力.实验测试表明:该算法较好地改进了传统算法代价函数在弱边缘上表现的不足,对超声图像的弱边缘具有较好的分割效果.     

一种基于数据融合的图像插值算法

针对传统的线性插值算法存在的边缘模糊问题,本文提出一种新算法.首先采用距离平方反比的插值方法在插值点邻域内计算水平、垂直和对角三个方向共6个插值,然后以插值距离和方向梯度构造权重,进行数据融合获得最终插值.该算法既考虑了插值距离因素,又考虑了插值方向梯度信息,有效地保护插值图像的边缘和纹理信息.实验结果表明,该算法的插值图像比传统的双线性插值法均方误差降低而平均梯度增加,是一种提高插值图像分辨率的有效方法.     

分水岭变换和统计区域合并的图像分割算法研究

提出了一种基于分水岭变换和统计区域合并的图像分割方法.该方法综合利用高斯低通滤波、分水岭变换和统计区域合并,先对原始图像提取分割标记,然后利用Meyer分水岭变换对标记分水岭进行分割,最后利用概率统计的方法对过分割区域进行合并.该算法通过调节尺度参数可以实现由粗到细(coarse-to-fine)的分割.实验结果表明,这种简单可行的算法在分割噪声图像时依然有良好的效果,具有较强的鲁棒性.     

基于HSV空间的岩心图像处理

针对石油勘探中的岩心图像在分割过程中难以有效识别出灰度值相近的颗粒与颗粒、颗粒与背景的边缘信息,且容易造成过度分割或欠分割的问题,提出一种彩色图像分割并获取颗粒粒度分布的算法,并将结果与灰度迭代算法、最大熵法和分水岭算法分割结果进行比较。结果表明,该算法以彩色图像HSV模型的V分量为依据进行图像分割,可以在较为复杂的岩心背景下校正分割结果,更准确地分割出目标和背景颜色相近的边缘,获得砾石、泥沙颗粒的粒度分布。     

Ore Image Segmentation Method Based on U-Net and Watershed

Ore image segmentation is a key step in an ore grain size analysis based on image processing. The traditional segmentation methods do not deal with ore textures and shadows in ore images well Those methods often suffer from under-segmentation and over-segmentation. In this article, in order to solve the problem, an ore image segmentation method based on U-Net is proposed. We adjust the structure of U-Net to speed up the processing, and we modify the loss function to enhance the generalization of the model. After the collection of the ore image, we design the annotation standard and train the network with the annotated image. Finally, the marked watershed algorithm is used to segment the adhesion area. The experimental results show that the proposed method has the characteristics of fast speed, strong robustness and high precision. It has great practical value to the actual ore grain statistical task.     

一种基于马尔可夫随机场的运动目标检测算法

本文提出了一种基于马尔可夫随机场的运动目标检测算法.针对传统时间分割使用主观固定阁值的缺点,使用马尔可夫随机场模型对差分图像建模,并提出了一种新的模型阶次选择算法,以及一种可以加速收敛过程的随机场迭代算法.采用期望最大算法获取高斯分布参数并检测运动变化区域,利用形态学运算修正时间分割模板;空间分割部分提出了基于人眼视觉特征的改进分水岭算法,有效地解决了过分割问题;最后对时、空间分割结果进行信息融合处理,从而得到完整的运动目标.仿真实验结果证明了本文算法可以有效地分割视频运动目标.     

Fast Watersnakes: an improved image segmentation framework

Fissure detection is an important task in the interpretation and diagnosis of pathologies present in lung CT images and has a lot of challenges in terms of speed and accuracy. In this paper, a new method called Fast Watersnakes to detect and segment the fissures has been proposed. Fast Watersnakes integrates the speed of Fast Watershed and the smoothness of active contours to obtain the desirable segmentation. Fast Watershed based on chain codes provides a prominent solution to the over-segmentation problem of morphological watersheds. However, there is no control of smoothness in the segmentation results. Existing methods use watershed line and contour length to incorporate smoothness, but there are no watershed lines in Fast Watersheds. The proposed method addresses Fast Watersheds as energy minimisation function. Experimental results show that the proposed method overcomes the over-segmentation problem and shows a considerable reduction in root mean square (RMS) error values when tested with lung CT images. The proposed method gives an RMS error range of 1·98±1·60 mm for fissure segmentation when compared with expert observations.     

基于FCM和图割的交互式图像分割方法

为了提高在前景和背景颜色相似情况下图像的分割效果,提出了一种基于模糊C均值聚类(FCM)和图割的交互式图像分割方法。首先,利用分水岭算法对图像进行预处理,将图像分成多个小区域,用区域代替像素点进行分析。然后,采用模糊C均值算法对用户标记的前景区域和背景区域分别进行聚类分析,挖掘用户交互所提供的隐藏信息。用未标记区域的颜色分量到前景区域及背景区域类心的最小距离表示相似能量,用未标记区域与其相邻区域的相关性表示先验能量。最后,利用最大流/最小割算法求能量函数的全局最优解。与其他方法相比,该文方法具有较好的分割性能,能从前景背景相似的图像中较精确地提取感兴趣的物体,且用户操作简单。     

A Method of Obtaining Catchment Basins with Contour Lines for Foam Image Segmentation

Foam image segmentation, represented by watershed algorithm, is wildly used in the extraction of bubble morphology features. H-minima transformation was proved to be effective in locating the catchment basins in the traditional watershed segmentation method. To further improve the accuracy of watershed segmentation, method of top-bottom-cap filters and method of morphological reconstruction were implied to marking the catchment basins. In this paper, instead of H-minima transformation, a method of contour lines is specially proposed to obtain the catchment basins for foam image segmentation by using top-bottom-cap filters and less morphological reconstruction. Experimental results in foam segmentation show that the proposed method is equally accurate but more efficient than the method of H-minima plus morphological reconstruction, and equally efficient but more accurate than the method of H-minima plus top-bottom-cap filters.     

区域生长和C-均值聚类结合的图像分割方法

结合边缘检测的模糊C-均值聚类图像分割方法,本文提出一种基于区域生长和模糊C-均值聚类相结合的图像分割方法.采用与区域生长类似的方法,寻找图像中封闭边缘围成的相互独立的区域,根据物理就近原则对边缘点进行归类,完成图像的分割.经实验验证:目标区的分割相对完整.     

基于标记的多尺度分水岭视频目标分割算法

针对视频目标提取的问题,提出了基于标记的多尺度分水岭视频目标分割算法.该算法以帧间变化检测为基础,通过改进的最小Tsallis交叉熵进行去噪、滤波,经形态学处理后得到运动目标初始二值掩模,并利用初始二值掩模得到用于分水岭算法的前景与背景标记,用该标记修正当前帧的多尺度形态学梯度图像,最后进行分水岭分割,得到具有精确边界的视频对象.实验结果表明,该算法能有效地分割和提取视频序列中的单个、多个以及快速运动的目标,继承了变化检测和分水岭算法速度快的优点,克服了分水岭容易产生过分割的缺点,具有较强的适用性.