一种改进的Split-Merge图像分割算法
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基于轮廓的图像分割算法优化研究在数字图像处理领域中,图像分割是一项基本的任务和挑战。
图像分割是将图像分成多个部分或区域的过程。
图像分割可以应用于许多应用程序,如医学图像分析、计算机视觉、图像识别和广告等领域。
图像分割方法根据其分割结果和计算复杂度的不同可以分为区域生长、边缘检测和基于轮廓的图像分割算法。
区域生长方法使用像素相似性度量来生成一组连通区域。
边缘检测方法将图像分割成与对象边缘匹配的区域。
而基于轮廓的图像分割算法则是在检测到对象边缘的基础上进一步分割图像。
对于提高基于轮廓的图像分割算法的准确性和实现效率,研究学者提出了许多优化方法。
下面将分别介绍这些优化方法。
1. 梯度计算优化技术梯度计算是基于轮廓的图像分割的关键步骤,他们提供图像中有关对象边缘的信息。
近年来,许多学者提出了优化算法,以最小化梯度计算的计算复杂度和提高准确性。
例如,Hildreth提出了使用高斯滤波器的方法来降低梯度计算的计算复杂度。
2. 直方图统计优化技术直方图统计是基于轮廓的图像分割中的重要步骤,可以根据图像的整体亮度和对比度自适应调整图像的分割阈值。
许多研究人员尝试了许多优化直方图统计方法。
例如,Zhang提出了一种改进的局部自适应阈值方法,该方法可以在保留图像细节的同时提高阈值效果。
3. 分割融合优化技术分割融合是将多个分割结果合并为单个分割结果的过程。
这种方式可以提高分割结果的准确性和鲁棒性。
学者们提出了许多分割融合的方法,如比例化平均融合方法、最小方差融合方法、模糊C均值聚类融合方法和模糊PID控制融合方法。
4. 特征提取优化技术在基于轮廓的图像分割算法中,特征提取非常重要,这可以明确描述对象的特征。
许多优化技术已经提出来以提高对象特征的提取方式。
例如,许多研究人员提出了特征提取方法,如形状描述、纹理特征描述、傅里叶描述和Gabor描述等。
5. 模型选择优化技术模型选择是选择与对象特征最匹配的图像分割模型的过程。
基于SplitBregman算法的图像复原作者:王世尧李宁来源:《计算机应用文摘》2022年第01期关键词:Split Pregman;图像复原;恢复图像中图法分类号:TP319 文献标识码:A图像复原的目的是在保证逼真度不破坏原始图像关键信息的前提下尽可能地复原图像。
一般来说,图像复原方法有两种:传统的图像复原方法是先确定点扩散函数,再复原退化图像,如等功率谱滤波、逆滤波和维纳滤波,这种方式较为常见。
还有一种图像复原方法是盲图像恢复。
当不确定模糊过程时,通常情况下我们只能根据图像系统的部分或少量信息来估计初始图像。
也正是由于原始信息的缺失,大大增加了盲图像恢复的难度。
然而,盲图像恢复具有对原始信息依赖性小的优点,这也是在实际生活中最常遇到的情况。
所以在正常应用中,盲图像恢复法的可行性和应用的广泛程度更高。
由于对点扩散函数的处理方式不尽相同,截至发稿前,图像盲复原法大体分为两类:第一类,预估计点扩散函数;第二类,点扩散函数和真实图像同步进行估计和预测。
目前,我们使用的绝大多数方法都是从第二类方法衍生而来,这也成为图像恢复方法的研究趋势。
盲图像恢复的模型和数值方法也在近年来不断被优化。
早前,Y.YOU和M.Kaveh提出了盲复原模型,这个模型在当时被广泛认可,它主要通过正则化来考虑联合的最小化问题。
而后,张航等人提出了针对关于线性图像的退化过程。
2009年,白向军团队对盲复原算法进行了复合和总结。
同年,T.Goldstein等人在高水平期刊上正式提出了本文介绍的Split Bregman算法,从而用它来求解正则化问题。
1图像盲复原技术为了更深入地研究图像盲复原技术,首先必须了解图像退化的机理,然后建立数学模型。
由于在实际的操作过程中存在很多因素导致图像质量下降,因此需要建立一个完善的数学模型。
在图像复原中,有如下通用模型。
在式(1)中:f为真实观测的图像(m维向量);u为不被完全了解的真实图像(n维向量);A为线性算子;∈为噪声,大多数情况下是高斯加性白噪声。
收稿日期:2005212212;修返日期:2006203227基金项目:中国博士后基金资助项目(2003034518);四川省青年科技基金资助项目(05Z Q0262046)医学图像三维分割技术3何晓乾,陈雷霆,沈彬斌,房春兰(电子科技大学计算机科学与工程学院,四川成都610054)摘 要:针对人体组织器官的三维图像分割是医学图像分析和医疗诊断的重要前提,是医学图像三维可视化的重要研究内容。
随着医学成像技术和三维可视化技术的飞速发展,计算机辅助诊断成为现实。
计算机技术的发展使得医生和研究者可以通过虚拟交互更好地理解人体的解剖结构,对病人作出正确的诊断。
在对人体组织器官和感兴趣区域的分割中,三维分割发挥着十分重要的作用。
为此,针对目前不同的三维分割算法进行了总体介绍,并将这些算法分为基于结构的分割技术、基于统计学的分割技术和混合技术三大类。
关键词:三维分割;结构分割方法;统计分割方法;混合分割方法中图法分类号:TP391141;R445139 文献标识码:A 文章编号:100123695(2007)022*******Survey of 3D Seg mentati on A lgorithm s for Medical I m agesHE Xiao 2qian,CHE N Lei 2ting,SHE N B in 2bin,F ANG Chun 2lan(School of Co m puter Science &Engineering,U niversity of E lectronic Science &Technology of China,Chengdu S ichuan 610054,China )Abstract:3D seg mentati on is an i m portant part of computer 2based medical app licati ons for diagnosis and analysis of anat om i 2cal data .W ith rap id advances in medical i m aging modalities and volu me visualizati on techniques,computer 2based diagnosis is fast becom ing a reality .These computer 2based t ools all ow scientists and physicians t o understand and diagnose anat om ical structures by virtually interacting with the m.3D seg mentati on p lays a critical r ole by facilitating aut omatic or se m i 2aut omatic extracti on of the anat om ical organ or regi on 2of 2interest .I n the revie w,we p r ovide an intr oducti on t o vari ous seg mentati on algo 2rith m s f ound in the literature .W e classify the algorith m s int o three categories:structural techniques,statistical techniques and hybrid techniques .Key words:3D Seg mentati on;Structural Techniques;Statistical Techniques;Hybrid Techniques 医学图像三维分割一直是医学图像分析领域的一个研究重点。
第46卷 第4期2024年4月系统工程与电子技术SystemsEngineeringandElectronicsVol.46 No.4April2024文章编号:1001 506X(2024)04 1167 07 网址:www.sys ele.com收稿日期:20230119;修回日期:20230407;网络优先出版日期:20230519。
网络优先出版地址:http:∥kns.cnki.net/kcms/detail/11.2422.TN.20230519.1336.006.html基金项目:自然资源部矿山地质灾害成灾机理与防控重点实验室项目(2022 08);陕西省自然科学基础研究计划(2023 JC QN 0299);中央高校基本科研业务费(XJS221307)资助课题 通讯作者.引用格式:陈雪梅,刘志恒,周绥平,等.基于HRNet的高分辨率遥感影像道路提取方法[J].系统工程与电子技术,2024,46(4):1167 1173.犚犲犳犲狉犲狀犮犲犳狅狉犿犪狋:CHENXM,LIUZH,ZHOUSP,etal.Roadextractionfromhigh resolutionremotesensingimagesbasedonHRNet[J].SystemsEngineeringandElectronics,2024,46(4):1167 1173.基于犎犚犖犲狋的高分辨率遥感影像道路提取方法陈雪梅1,2,刘志恒1,2, ,周绥平1,余 航1,刘彦明1(1.西安电子科技大学空间科学与技术学院,陕西西安710126;2.自然资源部矿山地质灾害成灾机理与防控重点实验室,陕西西安710054) 摘 要:高分辨率遥感影像中,传统的道路提取方法存在着精度低、鲁棒性低的问题,提出基于高分辨率网络(high resolutionnet,HRNet)实现高分辨率遥感影像道路分割。
对HRNet进行改进,将相同分辨率的HRNet子网的输出与输出层结果进行拼接并输入非局部块,两个损失函数Cross entropyLoss和DiceLoss用来解决道路数据集样本不平衡问题。
数字图像处理中的图像分割技术改进方法数字图像处理中的图像分割技术是一项重要的任务,其中包括将图像分为不同的区域,以便提取和分析感兴趣的图像特征。
图像分割对于许多应用具有关键性的作用,例如医学图像分析、目标识别和计算机视觉等领域。
然而,由于图像中通常存在复杂的背景、噪声和低对比度等问题,导致传统的图像分割方法往往无法取得理想的效果。
因此,改进图像分割技术成为了一个研究热点。
一种改进图像分割技术的方法是基于像素的聚类。
传统的图像分割方法通常使用阈值技术,在将图像像素灰度值划分为前景和背景之间进行分割。
然而,由于图像中存在多种纹理、光照变化和噪声等因素,直接使用阈值分割方法往往无法对图像进行准确的分割。
因此,基于像素的聚类方法被提出,以解决这个问题。
这种方法根据图像像素之间的相似性将图像分成不同的区域,以便提取出每个区域的特征。
常见的像素聚类方法包括K均值聚类、区域生长和图割等。
另一种改进图像分割技术的方法是基于边缘的分割。
边缘通常是图像中不同区域之间的边界,对于图像分割具有重要的提示作用。
传统的边缘检测算法如Sobel、Canny和Laplacian等,对于一些简单的图像分割问题可以取得良好的效果。
然而,对于复杂的图像分割问题,这些算法常常存在边缘断裂、噪声干扰等问题。
因此,一些改进的边缘检测算法被提出,如基于边缘方向的分割、基于多尺度的分割和基于边缘连接的分割等。
这些方法能够克服传统边缘检测算法的局限性,提高图像分割的准确性和稳定性。
此外,基于区域的图像分割方法也被广泛应用于数字图像处理中。
与基于像素的聚类方法不同,基于区域的图像分割方法将相邻像素聚合成连通的、具有一定相似性的区域,以实现图像分割的目的。
常见的基于区域的图像分割算法包括基于区域增长的分割、基于分水岭的分割和基于图割的分割等。
这些方法能够更好地处理图像中的复杂纹理、噪声和光照变化等问题,提高图像分割的效果。
除了以上提到的改进方法之外,还有一些其他的图像分割技术值得关注。
多相图像分割的Split-Bregman方法及对偶方法第一章:引言1.1 研究背景和意义1.2 国内外研究现状和发展趋势1.3 本文的研究内容和贡献第二章:多相图像分割的相关理论与方法2.1 图像分割的基本概念和方法2.2 基于能量函数的多相分割方法2.3 Split-Bregman方法及其优化策略2.4 基于对偶算法的多相分割方法第三章:Split-Bregman方法在多相图像分割中的应用3.1 Split-Bregman方法在二相分割中的应用3.2 Split-Bregman方法在三相分割中的应用3.3 Split-Bregman方法在更高相数分割中的应用3.4 分割结果的定量评价第四章:对偶方法在多相图像分割中的应用4.1 对偶方法在二相分割中的应用4.2 对偶方法在三相分割中的应用4.3 对偶方法在更高相数分割中的应用4.4 分割结果的定量评价第五章:实验与分析5.1 实验数据和环境5.2 对比实验及结果分析5.3 讨论与总结参考文献第一章:引言1.1 研究背景和意义图像分割是计算机视觉和图像处理领域中的一个重要研究方向,其主要目的是将一个数字图像分成若干块或区域,使每一块或区域能够准确地表示出图像中的一个物体或一种特定的结构。
图像分割在医学影像、航空影像、遥感影像等众多领域具有广泛的应用,比如医学影像中的肿瘤分割、航空影像中的建筑物识别、遥感影像中的土地利用分类等。
因此,图像分割的算法研究和应用具有重要的理论和实际意义。
近年来,多相图像分割成为了研究的重点之一。
传统的图像分割方法通常将图像分成两类,即前景和背景,然而在实际应用中,我们更希望将图像分成多个部分,因为往往一个图像可能包含多个物体或结构,这时就需要使用多相分割。
多相分割的思想是将图像中每个区域看成一个物体或结构,如何划分出这些区域成为关键。
而多相图像分割的难点是如何使各个区域之间的边界准确地分割出来。
1.2 国内外研究现状和发展趋势目前,图像分割的研究涉及到众多领域,包括数学、物理、计算机科学等等。
split()函数+merge()函数在图像处理时,我们接触到的彩⾊以RGB居多,为了分析图像在某⼀通道上的特性,需要将图像的颜⾊通道进⾏分离,或者是在对某⼀颜⾊通道处理后重新进⾏融合。
opencv提供了split()函数来进⾏颜⾊通道的分离,提供了merge()函数来进⾏颜⾊通道的融合。
1.split()函数此函数的作⽤是将⼀个图像通道进⾏分离。
split()函数定义:void split(const Mat& m, vector<mat>& mv );</mat>参数说明:const Mat&类型的src,填我们需要进⾏分离的图像;vector<mat style="margin-top: 0px;">类型的mv,填函数的输出数组或者输出的vector容器,即分离后的图像;</mat>2.merge()函数merge()函数的功能是split()函数的逆向操作,将多个数组合并成⼀个多通道的数组。
merge()函数定义:void merge(const vector<mat>& mv, OutputArray dst );</mat>const <mat style="margin-top: 0px;">类型的mv,填需要被合并的vector容器的阵列,这个mv参数中所有的矩阵必须有着⼀样的尺⼨和深度;</mat>保存为合并后的图像;3.利⽤split()函数和阈值化去除票据上的印章,merge()函数合并图像票据上往往会有⼀些红⾊印章把⼀些重要信息区域给覆盖了,⽐如⼀些开发票⼈员盖印章时⽐较随意,容易吧⼀些关键区域给遮蔽了,这让接下来的票据识别很困难,因此,我们必须先对票据图像进⾏⼀定的预处理来移除印章⼲扰,再进⾏字符识别,这样⼦识别准确率才有保证。
一种改进的快速FCM图像分割算法徐路;蒋振刚【摘要】The FCM algorithm has strong robustness to the fuzzy features of the image and has been widely used in image segmentation. However,the FCM algorithm adopts a method of randomly initializing a cluster center,so that the algorithm has some uncertainty in the number of iterations. In order to improve the computational efficiency of FCM algorithm,in this paper,a fast FCM image segmentation algorithm based on determining the initial cluster cen-ters is proposed. The gray-scale interval of the image is divided by the maximum inter-class variance method,and the clustering center is initialized according to the gray value of the pixel in the interval. So that it is as close as possible to the final clustering of the clustering centers,thereby reducing the number of iterations of the algorithm. The experi-mental results show that compared with the traditional FCM algorithm,the image can be segmented by the improved algorithm with fewer iterations and the computation time. The algorithm can also be applied to many FCM-related al-gorithms which take random initialization clustering center to further improve the operating efficiency of the algorithm.%FCM算法对图像的模糊特征具有较强的鲁棒性,在图像分割方面得到了广泛应用.但FCM算法采用随机初始化聚类中心的方法,使算法在迭代次数上有一定的不确定性.为提高FCM算法的运算效率,提出一种基于确定初始聚类中心的快速FCM图像分割算法.用最大类间方差法多次划分图像的灰度区间,根据区间中像素点的灰度值来初始化聚类中心,以使其尽可能的接近最终分割的聚类中心,减少算法的迭代次数.实验结果表明,与传统的FCM算法相比较,改进后的算法可以通过较少的迭代次数及运算时间分割图像.且该算法可以应用于诸多采取随机初始化聚类中心的FCM相关的算法中,以提高算法的运算效率.【期刊名称】《长春理工大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2018(041)002【总页数】5页(P134-138)【关键词】模糊C均值聚类;图像分割;初始化聚类中心【作者】徐路;蒋振刚【作者单位】长春理工大学计算机科学技术学院,长春130022;长春理工大学计算机科学技术学院,长春130022【正文语种】中文【中图分类】TP391由Bezdek J C等人提出的模糊C均值(Fuzzy C-means,简称FCM)算法[1]是通过优化目标函数对数据样本进行模糊聚类的方法,是一种可以应用于图像分割的较为重要的聚类方法[2-3],为实现图像测量、配准[4-5]、融合以及三维重建的提供基础支撑。
博士科研经历和主要成果一、科研经历作为一名博士研究生,我的科研经历可以追溯到攻读硕士学位的阶段。
在硕士期间,我的研究方向是生物医学工程。
我参与了一项关于脑电信号处理和分析的项目,主要研究了脑电信号的特征提取和分类算法。
通过对大量脑电信号数据的处理和分析,我成功开发出了一种高效的脑电信号分类算法,并在国际生物医学工程会议上发表了相关论文。
在攻读博士学位期间,我将研究方向转移到了人工智能和机器学习领域。
我的博士课题是基于深度学习的图像语义分割算法研究。
通过对深度学习算法的深入学习和实践,我提出了一种改进的图像语义分割算法,能够在复杂背景和多目标场景下实现更准确的图像分割。
我的研究成果在国内外相关领域的学术会议和期刊上发表,并受到同行的广泛关注和认可。
二、主要成果1. 脑电信号分类算法在硕士阶段的研究中,我成功开发了一种基于特征提取和分类的脑电信号处理算法。
该算法能够准确地将脑电信号分为不同的状态,如放松状态、专注状态和注意力不集中状态等。
通过对脑电信号的分析,我们可以更好地理解人类大脑的工作机制,为脑科学研究和脑机接口技术的发展提供有力支持。
2. 图像语义分割算法在博士阶段的研究中,我提出了一种改进的图像语义分割算法。
传统的图像分割算法在处理复杂背景和多目标场景时存在一定的局限性,无法准确地分割出目标物体。
而我的算法结合了深度学习和卷积神经网络的优势,能够有效地识别和分割出图像中的目标物体,达到更精确的语义分割效果。
该算法在图像处理和计算机视觉领域具有重要的应用价值,可以广泛应用于目标检测、自动驾驶和医学影像分析等领域。
3. 学术论文发表在科研工作中,我积极参与学术会议和期刊的投稿,并取得了一定的成果。
我的研究成果先后发表在国际生物医学工程会议和计算机视觉领域的国际期刊上,包括IEEE Transactions on Biomedical Engineering和IEEE Transactions on Image Processing等。
AE技巧:使用CC Split进行图像分割效果Adobe After Effects(简称AE)是一款广泛应用于电影、电视和动画制作的专业软件。
在其中,有许多有趣的效果和技巧能够帮助我们提升视频编辑的质量。
本文将简要介绍AE中一个非常有用的效果——CC Split,它可以帮助我们实现图像分割的效果。
首先,打开AE软件并导入你想要编辑的视频。
选择一个需要使用CC Split效果的图像,将其拖放到时间轴上。
接下来,在顶部的菜单栏中选择"Effect",然后选择"Generate",找到并点击"CC Split"效果。
在效果界面中,你会看到很多参数可以进行调整。
首先,我们来看看"Blocks"参数。
这个参数用于定义图像分割后的块数量。
通过调整此参数,你可以控制图像被分割成多少块。
你可以尝试不同的数值,看看哪个数值最适合你的项目。
接下来是"Direction"参数。
这个参数定义了块的分割方向。
你可以选择水平或垂直方向,具体取决于你想要什么样的分割效果。
不同的方向会给人不同的视觉效果,你可以根据需要来选择。
然后是"Offset"参数。
这个参数用于控制每个分割块之间的间距。
通过增加或减小此参数,你可以调整分割块之间的间隙,从而改变图像的外观。
"Block Shape"参数定义了分割块的形状。
你可以选择正方形、长方形或自定义形状。
如果选择自定义形状,你可以通过"Custom Block"参数来指定自定义形状的路径。
"Random Seed"参数可以用于生成随机数种子。
通过调整这个参数,你可以获得不同的随机图像效果。
最后,我们来看看"Buildup"参数。
这个参数用于定义图像分割的过程。
选择"Off"表示一次性显示所有分割块;选择"On"表示逐个显示分割块,呈现出一种逐渐分割的效果。