基于變分水平集方法的通用模型和快速投影算法研究.pdf

1、圖像分割是計(jì)算機(jī)視覺(jué)研究的基礎(chǔ)問(wèn)題。變分水平集方法由于其復(fù)雜拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)自適應(yīng)表達(dá)、二維/三維圖像分割表達(dá)的一致性、多模型集成能力等特點(diǎn)，已被廣泛用于圖像分割中。
　　本文研究了兩相和多相圖像分割的變分水平集通用模型，為多相分割模型設(shè)計(jì)了符合唯一劃分條件的不同區(qū)域劃分方案及其特征函數(shù)，包括采用n個(gè)水平集函數(shù)分割n個(gè)區(qū)域、n-1個(gè)水平集函數(shù)分割n個(gè)區(qū)域、n個(gè)水平集函數(shù)分割2n個(gè)區(qū)域、以及1個(gè)分層水平集函數(shù)分割n個(gè)區(qū)域，并在變分水平集理論

2、框架下分別基于分段常值假設(shè)、分段光滑假設(shè)、紋理假設(shè)、不連續(xù)光流場(chǎng)假設(shè)、以及不同噪聲分布假設(shè)建立了統(tǒng)一的二維/三維圖像的兩相和多相變分分割模型。針對(duì)變分水平集方法需重新初始化、計(jì)算效率低等問(wèn)題，通過(guò)引入分裂變量、Bregman迭代參數(shù)、拉格朗日乘子、和對(duì)偶變量，分別設(shè)計(jì)了無(wú)需重新初始化的快速分裂Bregman投影算法、增廣拉格朗日投影算法、對(duì)偶分裂Bregman投影算法、以及對(duì)偶增廣拉格朗日投影算法。
　　最后，數(shù)值實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本文提