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基于散乱点集的几何活动轮廓模型

作　者: 李舟立
导　师: 鲍虎军；刘华锋
学　校: 浙江大学
专　业: 计算机应用
关键词: 几何活动轮廓模型测地线活动轮廓模型 Mumford-Shah模型纹理分割无网格自适应影响域
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

图像分割就是根据目标和背景的先验知识对图像中的目标背景进行标记,然后将要识别的目标从背景中分离出来的一个过程。由于现在没有通用的分割方法,而给定一个问题选择合适的分割算法也没有标准的方法,所以如何快速、有效地将感兴趣的目标从复杂的背景中分割出来一直是国内外研究的热点。近年来基于Level Set的几何活动轮廓模型在图像分割领域得到了很大的发展,它解决了一些参数化活动轮廓模型不能解决的问题,如不能处理拓扑变换,不能处理大变形等等。本文在该模型的基础上首先基于自适应邻域的测地线活动轮廓模型,它通过改造内能项扩大了捕获范围,同时采取GVF作为外力,很鲁棒地解决了弱边界泄漏的问题。接着又提出了基于Mumford-Shah的点云实现的活动轮廓模型,通过创建和图像特征相关的散乱点集作为图像的问题域,并采取无网格方法来求解,很好的提高了分割精度,在这模型中,初始轮廓与图像特征无关,一些内部轮廓可以被自动检测到。最后我们给出了基于Mumford-Shah模型的Gabor实现的纹理图像分割。

全文目录

第一章绪论  7-10
  1.1 图像分割的研究进展  7-8
  1.2 论文的主要贡献  8-9
  1.3 论文组织  9-10
第二章基于特征的图像分割  10-16
  2.1 基于边缘的图像分割  10-12
    2.1.1 概述  10-11
    2.1.2 基于边缘的Level Set  11-12
  2.2 基于区域的图像分割  12-16
    2.2.1 概述  12
    2.2.2 区域活动轮廓分割  12-14
    2.2.3 纹理分割  14-16
第三章 Level Set方法  16-27
  3.1 Level Set理论  16-23
    3.1.1 Level Set的历史  16
    3.1.2 基本理论  16-18
    3.1.3 Marching Cube算法  18-19
    3.1.4 问题域描述  19-23
      3.1.4.1 固定网格法  20
      3.1.4.2 有限元方法  20-21
      3.1.4.3 散乱点集  21-23
    3.1.5 Level Set中要解决的问题  23
  3.2 速度函数  23-25
  3.3 窄带理论  25-26
  3.4 Level Set的两个演化模型  26-27
第四章基于自适应邻域的测地线活动轮廓模型  27-46
  4.1 内能模型  27-31
    4.1.1 传统的测地线活动轮廓模型  27-29
    4.1.2 改造后的内能  29-31
  4.2 外力构造  31-35
    4.2.1 GVF  31-33
    4.2.2 区域力  33-35
  4.3 数值方法  35-41
    4.3.1 无网格的影响域  35-39
      4.3.1.1 矩形影响域  35-36
      4.3.1.2 圆形影响域  36-37
      4.3.1.3 自适应影响域  37
      4.3.1.4 我们采用的自适应影响域  37-39
    4.3.2 无网格的移动最小二乘法  39-41
  4.4 实验结果  41-46
第五章基于Mumford-Shah的散乱点集实现的活动轮廓分割  46-58
  5.1 Mumford-Shah模型  46-47
  5.2 模型的Level Set演化  47-50
  5.3 数值方法  50-52
    5.3.1 差分法  50-51
    5.3.2 基于散乱点集的积分法  51-52
  5.4 基于Mumford-Shah的Gabor实现的纹理分割  52-55
    5.4.1 Gabor函数和Gabor小波变换  53-54
    5.4.2 基于Mumford-Shah的纹理分割  54-55
  5.5 实验结果  55-58
第六章总结及展望  58-60
  6.1 工作总结  58
  6.2 未来展望  58-60
参考文献  60-64
致谢  64

基于散乱点集的几何活动轮廓模型

内容摘要

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