結(jié)合改進(jìn)VFC的活動輪廓圖像分割算法研究.pdf

1、圖像分割在計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域不可或缺，它是基礎(chǔ)處理，也是一個(gè)操作難點(diǎn)。圖像分割的目的是將圖像劃分為多個(gè)區(qū)域，這些區(qū)域具有某些相似特征，可以從中提取感興趣目標(biāo)，分割的準(zhǔn)確性在很大程度上影響著后續(xù)分析、理解等高層處理的準(zhǔn)確性。基于偏微分方程的活動輪廓模型已廣泛應(yīng)用于圖像分割，由于其既利用了低層的圖像數(shù)據(jù)信息，又結(jié)合了高層的目標(biāo)先驗(yàn)知識，與傳統(tǒng)的圖像分割方法相比表現(xiàn)出很強(qiáng)的優(yōu)越性。
　　傳統(tǒng)活動輪廓，即Kass提出的snake模型，自198

2、7年以來，得到極大變型、發(fā)展和應(yīng)用，由于其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)基礎(chǔ)、高效的數(shù)值方案等數(shù)學(xué)優(yōu)勢，而成為計(jì)算機(jī)視覺、圖像處理應(yīng)用領(lǐng)域中最受關(guān)注的算法之一。Snake模型演化的曲線是由參數(shù)表示，也就是說，在某些意義上是一個(gè)曲線擬合的過程。它的實(shí)現(xiàn)過程是，通過最小化能量函數(shù)，使曲線收斂到目標(biāo)輪廓處。期望得到光滑、完整地曲線輪廓，以解決傳統(tǒng)圖像分割算法在最終的分割曲線有中斷的問題;雖然這一模型與其它傳統(tǒng)方法相比存在優(yōu)勢，但同時(shí)其自身仍存在一些缺陷，比如，一

3、是:分曲線參數(shù)對分割結(jié)果有致命的影響，因此參數(shù)選擇至關(guān)重要，卻又難以把握;二是:分割過程中難以處理圖像的拓?fù)渥兓⑶?，由于其力的捕捉范圍有限，其初始輪廓只能放在目?biāo)附近;三是:snakes模型圖像分割過程僅涉及圖像邊界梯度信息，這導(dǎo)致了算法應(yīng)用有局限，不能處理目標(biāo)凹陷部分，同時(shí)受到圖像外界干擾因素較多，魯棒性差。
　　針對以上snakes模型的缺點(diǎn)，許多研究者各個(gè)擊破，從不同的視覺提出了許多改進(jìn)模型，其中幾何活動輪廓及其各種改進(jìn)

4、型算法得到廣泛的應(yīng)用，但是還是存在一些問題，比如對初始輪廓的位置較敏感，演化速度不夠快，速度與分割精度不能兼得等。VFC在snakes模型應(yīng)用的提出為VFC在圖像分割中的應(yīng)用提供了一個(gè)平臺，我們將其應(yīng)用到改進(jìn)的活動輪廓中得到了很好的分割效果，不論速度還是分割精度都得到了改善。本文在總結(jié)圖像分割現(xiàn)存的經(jīng)典算法，以及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，比較各種改進(jìn)算法的優(yōu)缺點(diǎn)以及所解決的問題依據(jù)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)對基于活動輪廓的圖像分割算法進(jìn)行學(xué)習(xí)研究，并結(jié)合矢量

5、場卷積力場對其進(jìn)行改進(jìn):基于改進(jìn)的VFC外力場的活動輪廓算法研究，重點(diǎn)對其外力場的系數(shù)進(jìn)行改進(jìn)、調(diào)整，達(dá)到即能提高速度又能提高分割精度，并且對灰度分布不均勻，噪聲干擾等圖像都會有較高魯棒性的分割效果。從而可以廣泛應(yīng)用與真實(shí)圖像和醫(yī)學(xué)圖像中。
　　與灰度圖像相比彩色圖像在許多領(lǐng)域的應(yīng)用存在諸多方便，比如，在目標(biāo)識別、跟蹤等。然而，光照的變化一直是影響后續(xù)圖像處理的一個(gè)較關(guān)鍵因素，在本文的最后我們提出一種處理彩色圖像光照變化影響的新思