基于PSO和Level Set的快速曲线演化算法

提出了一种基于微粒群算法（PSO）、水平集（Level Set）的快速曲线演化算法．该算法将图像分割分为两阶段,利用PSO方法对Snake模型中的控制点进行寻优,使控制点能快速地收敛到图像的边缘附近;利用插值算法,得到目标较粗糙的大致轮廓,以此目标轮廓作为初始的零水平集曲线;使用Level Set窄带方法得到准确的轮廓．从而克服了参数主动轮廓线模型对初始曲线敏感、噪声敏感和不能收敛到凹陷的边缘问题和几何主动轮廓线模型水平集方法计算量大等问题．实例研究结果表明了该算法的正确性、有效性．     

结合数学形态学和Level Set超声图像的分割方法

针对噪声严重的超声图像,提出了一种结合数学形态学和Level Set的分割方法。首先采用全变差模型进行图像滤波,再通过交互式区域选择和数学形态学方法获得感兴趣目标的二值化图像,并把该二值化图像轮廓作为水平集方法的初始曲线。改进隐式测地活动轮廓模型(GAC)中的边缘检测函数,增强了处理弱边缘的能力。分割结果表明,该方法能够准确地提取出目标轮廓,同时减少了迭代次数和运算时间。     

模糊C均值聚类与多相水平集图割优化相结合的图像分割

针对在分割多个目标时多相水平集模型对初始轮廓曲线敏感且计算量大的问题,提出采用模糊C均值聚类算法将图像进行粗分割,初始化多相水平集函数,使用图割算法分割出多相结果的方法.该方法能有效减小多相水平集算法对初始轮廓曲线的敏感性,使图割算法在分割图像时更容易分割出理想的目标轮廓;同时,采用图割算法可使水平集函数很快收敛到能量最小值,有效减少计算量,提高计算效率.实验表明该方法具有较好地分割效果和较高地分割效率.     

基于Level Set的交互式快速分割算法

三维医学图像数据量大,并且受噪声、边界模糊等原因的影响,致使三维分割过程消耗时间较长,容易产生欠分割或过度分割。针对以上问题,提出一种基于Level Set的三维快速分割算法,采用Fast Marching获取二维分割区域,优化轮廓边界,利用直线数值微分算法（Digital Differential Analyzer,DDA）提取轮廓像素;进一步引入扫描线种子填充思想,实现医学图像的三维快速分割。实验结果表明,上述算法能够快速准确地分割出感兴趣区域。     

一种改进的C-V主动轮廓模型

本文对C-V主动轮廓模型进行改进.依据曲线演化理论对C-V模型中的图像数据力驱动项进行简化,提出一种常微分方程(ODE)类型的模型.理论分析验证了该模型的水平集函数可初始化为零.与传统C-V模型相比,不但具有其特点,如可以自动检测带孔目标的内轮廓等,而且具有以下优点:抗噪性能较优;水平集函数无需重新初始化,可快速计算出全局最优分割;远离轮廓的边界可以被准确检测;时间迭代步长不受限制.对合成和真实图像的分割结果证明了本文模型具有稳健、快速的优点.     

基于水平集的组织热损伤区域自动检测

为超声引导的HIFU治疗系统设计一种自动检测凝固性坏死损伤区域的大小形状及位置的辅助诊断方法,本文提出一种基于水平集的HIFU损伤区域自动探测方法,利用超声剪影图像所含灰度变化信息,自动识别热损伤发生的位置,设置水平集函数的初始值,进而对热损伤区域的的边界进行检测.该算法分割出的组织损伤区域形状与大小均与组织剖面所见损伤区域相符,对连通或非连通区域均可进行很好的分割.     

一种改进的C-V图像分割模型

针对传统C-V图像分割模型在分割效率和准确性两方面的不足,本文提出了一种改进的C-V图像分割模型:一,在模型中加入内部能量项,使水平集函数被限定为符号距离函数,从而避免了水平集函数的重新初始化,提高了图像分割的效率.二,选取Heaviside函数的新正则化函数,使其逼近效果更佳,提高了图像分割的准确性.三,用正实数函数去替换传统C-V模型中Dirac函数的正则化函数,一方面,消除了后者对非初始活动轮廓线附近同质区域边界检测的抑制作用,进而使模型具有更好的全局优化特性,提高了图像分割的准确性;另一方面,使得模型的计算更为简单,提高了图像分割的效率.数值实验表明本文提出的改进C-V图像分割模型提高了图像分割的效率与准确性.     

利用对数极坐标的快速水平集算法

针对传统水平集算法计算效率低的缺点,提出了基于对数极坐标的快速水平集算法。该算法首先将均匀采样的图像映射到对数极坐标系下,再进行水平集演化运算,从而实现减少数据量、提高算法执行效率的目的,并对直接法、窄带法以及本方法的计算速度作了对比,实验结果表明,在同样获得理想分割结果的情况下,本方法分割尺寸为128×128,256×256,512×512的图像所用时间分别为0.751min,1.549min和6.113min,其计算速度要远快于另外两种方法。     

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snake模型的IVUS图像序列三维分割方法

针对血管内超声（Intravascular Ultrasound,IVUS）图像序列中血管壁内外膜轮廓的提取问题,提出一种基于snake模型的三维并行分割方法。首先,对原始图像进行滤除噪声和抑制环晕伪像等预处理。然后,获取IVUS图像序列的四个纵向视图,并从中提取出内腔边界和中-外膜边界。通过将这些边界曲线映射到各帧IVUS图像中,得到横向视图中的初始轮廓。最后,将该初始轮廓作为snake模型的初始形状,通过使snake能量函数最小,模型不断变形,最终得到各帧IVUS图像中的内腔和中-外膜边界。该方法可实现对IVUS图像序列的并行分割,与二维串行分割方法相比,可大大提高处理效率。采用大量临床图像数据的实验结果证明该方法可自动、快速、可靠的完成IVUS图像序列的分割。     

影像管理技术在影像导航中的应用

针对传统的影像管理技术在影像导航中使用的一些不足,提出了适合于影像导航的影像管理技术,这些技术包括非一致性方法构建金字塔影像、数据分块、影像索引等,并利用Visual Studio平台对其进行了实现,实验表明本文提出的技术可以明显地提高效率。     

铝镁合金孔蚀形貌图像增强与分割方法研究

对基于图像信息的腐蚀诊断与预测实现过程中腐蚀图像的增强、边缘提取和图像分割的小波分析等技术和算法进行了研究，并以铝镁合金在工业循环水中的孔蚀图像为例，说明了这些方法的应用。结果表明：基于灰度值的图像增强技术可增加腐蚀区域与材料基体的对比，用小波变换可对腐蚀图像进行分解，将腐蚀图像分解为包含主要特征的低频予图像和包含细节特征的高频予图像，相应的小波系数可反映出孔蚀特征，有利于用计算机图像技术实现腐蚀评价和预测。     

伦敦设计博物馆形象包装策略研究

针对文化产品同质现象严重、信息海量呈现,以及专业机构形象包装不成功带来的社会识别度不高等问题,以案例分析法进行专业研究。立足现代传播学、设计学、广告学等理论,通过对伦敦设计博物馆成功的形象包装策略的分析论证,寻求到了一种切实有效、可复制的形象包装途径。为更多尚处于此困境中的社会小众专业机构的社会形象确立找到理论依据与实操模版。     

一种基于正则化和Watson视觉模型的图像指纹算法

大量多媒体应用的发展使得数字图像很容易地被非法操作和篡改,提出一种基于图像正则化和视觉特性的图像指纹算法,可以有效地实现图像的认证和识别.首先对图像进行正则化预处理,消除几何形变对图像的影响,然后对图像进行分块DCT变换,利用Watson视觉模型对DCT系数进行处理,增大人眼敏感的频域系数在计算图像特征时的权重,经过量化形成最终的指纹序列.在图像指纹序列生成过程中,加入密钥控制,提高了指纹的安全性.实验结果表明,该方法的冲突概率在10-7数量级,对JPEG压缩、旋转、缩放等操作具有较好的稳健性.     

基于频域方法的运动模糊方向识别

本文通过深入研究匀速直线运动模糊图像的点扩展函数,提出一种识别运动模糊图像模糊方向的频域方法.首先对模糊图像的频谱图出现平行暗条纹的原因进行分析.从理论证明和实验说明指出暗条纹的方向与模糊方向垂直的特性,并采用RADON变换方法检测这些暗条纹.最后,给出了运动模糊方向精确的数值估算方法.实验结果表明,该算法可以准确地识别图像运动模糊方向,绝对误差不超过2°.     

影像的柔化

影像的柔化可使人像变得更漂亮，使人像的脸面皱纹减轻甚至消失，皮肤变得光滑滋润，因而显得年轻、亮丽。对于风景图像，有时也需要获得较柔和的影调，使图像的层次更为丰富多彩。影像的柔化有多种方法如：拍摄时采用柔焦镜头或柔光镜，后期加工时进行加柔措施等等。本文对这些方法进行了介绍和优缺点比较。     

基于特征点匹配的图像拼接算法研究

通过查找待拼接两幅图像的对应特征点以确定两幅图像的缝合点，进而确定两者的匹配位置，通过对图像的重叠区域进行平滑过渡处理，实现了待拼接图像的无缝拼接。实验结果表明，文中所提算法合理，取得了良好的效果。     

图像边缘检测在“电脑配镜”软件中的应用

主要论述图像的边缘检测和图像合成技术在“电脑配镜”软件中的应用问题。文章分析了通常的边缘检测方法速度很慢的原因,解决了商业用“电脑配镜”软件所需要的配镜速度问题,还以眼镜图像与人们物图像的叠加实例说明图像合成的方法和步骤。     

基于数字图像处理的破片速度参数测量

介绍了两种常用的测量破片速度参数的方法,研究了数字图像处理技术在终点效应研究中的实现方法,合理设计试验并利用数字图像处理技术测量了破片的速度参数,具有一定的可行性,实用性强,研究结果表明,利用此方法所得到的破片速度参数与理论计算以及其它方法所测得的结果基本吻合。     

一种基于梯度域的彩色图像转灰度图像的方法

本文提出了一种基于梯度域的彩色图像转灰度图像的方法。当彩色图像转化为灰度图像时,一些亮度相似但颜色不同的可视细节可能会丢失。本文通过在梯度域的操作,试图减少这种彩色图像转化为灰度图像时可视细节的丢失。此方法首先将图像从RGB颜色空间转化到LCrCb空间,然后对各个分量分别计算其梯度。其次对亮度L的梯度进行修改,若梯度值较大,则保持不变;若梯度值较小,并且对应位置色差分量Cr或Cb的梯度值较大,则保持亮度L梯度的方向不变,适当放大其大小。最后通过对修改后的亮度梯度求解泊松方程,得到灰度图像。实验表明,此方法获得的灰度图像保留了大部分的可视细节。