[發明專利]基于雙活動輪廓模型的圖像分割方法

有效

• 申請號: 201811586540.7
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN109598740B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 方玲玲;王相海
• 申請（專利權）人: 遼寧師范大學
• 主分類號: G06T7/149
• 分類號: G06T7/149;G06T7/13
• 代理公司: 大連非凡專利事務所 21220
• 代理人: 閃紅霞

1.一種基于雙活動輪廓模型的圖像分割方法，其特征在于按照如下步驟進行：

步驟1：初始化雙輪廓水平集函數φ、ψ以及待分割圖像I(x,y)，其中(x,y)為圖像I的像素坐標點；

步驟2：計算雙輪廓水平集函數φ、ψ的能量值E_DACM：

其中，μ₁,μ₂和λ₁,λ₂分別為正則化項和數據項的權值參數；f為基于區域或邊緣信息的能量泛函項；

步驟3：利用有限差分法，更新雙輪廓水平集函數φ、ψ：

其中，δ(φ)和δ(ψ)為雙輪廓水平集函數φ和ψ的Dirac函數，div和分別為雙輪廓水平集函數φ、ψ的散度和梯度算子，設置t為雙輪廓水平集函數φ、ψ在演化過程中的迭代次數；

步驟4.檢查演化曲線是否穩定收斂，若穩定收斂，則停止迭代；否則，轉入步驟2；

步驟5：考慮區域信息，則

步驟5.1：設計區域能量泛函項如下：

f_reg(φ)＝∫H(φ)(I(x,y)-u₁)²dΩ+∫(1-H(φ))(I(x,y)-u₂)²dΩ?????????????(3)

和

f_reg(ψ)＝∫H(ψ)(I(x,y)-v₁)²dΩ+∫(1-H(ψ))(I(x,y)-v₂)²dΩ????????????????(4)

其中，u₁,v₁和u₂,v₂為演化曲線內外部的平均灰度值：

和

其中，*為卷積操作；

步驟5.2：利用有限差分法，得：

和

步驟5.3：交換u₁和v₁，插入公式(2),得到最終的水平集演化方程為：

步驟6：考慮邊緣域信息，則

步驟6.1：設計邊緣能量泛函項如下：

和

其中，g為邊緣檢測算子：G_σ*I為圖像I與寬度σ的高斯濾波器的卷積操作。

步驟6.2：v為演化速度，決定演化曲線的移動方向，具體定義為：

其中，和和分別為內外部演化曲線φ和ψ的平均灰度值，ω為可調節的權值參數，可以設置為ω∈[0.1,0.3]；

步驟6.3：將所設計的邊緣能量泛函插入公式(2)，得到最終的水平集演化方程為：