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图学学报

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面积项能量加强的距离规则水平集演化模型

  

  1. 苏州大学机电工程学院,江苏 苏州 215000
  • 出版日期:2018-02-28 发布日期:2018-02-06
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(61473201)

Improved Distance Regularized Level Set Evolution Model by Enhancing Energy of Area Term

  1. College of Mechanical and Electronic Engineering, Soochow University, Suzhou Jiangsu 215000, China
  • Online:2018-02-28 Published:2018-02-06

摘要: 针对距离规则水平集演化(DRLSE)模型存在易陷入虚假边界、对噪声敏感、收敛
速度慢以及容易从弱边缘处泄露等不稳定问题,提出了面积项能量加强的水平集演化函数对水
平集方法进行改进。首先提出了一个自适应边缘指示函数,其根据图像信息来调整函数参数,
从而控制演化速度以及对噪声敏感度,使水平集演化更加快速稳定。同时结合区域生长方法,
将图像处理成一个二值矩阵,并据此矩阵增加一加强项,使得面积项能量得到加强,令水平集
函数随着距离目标远近而自动调整能量大小,降低计算成本,有效解决对噪声敏感、易陷入虚
假边界等问题。为验证模型的有效性,采用多张实图进行分割实验并与DRLSE 等模型进行对
比,实验结果表明,提出的模型能有效解决存在问题,有更高的计算效率和准确率。

关键词: 图像分割, 水平集, 主动轮廓模型, 区域生长

Abstract: 针对距离规则水平集演化(DRLSE)模型存在易陷入虚假边界、对噪声敏感、收敛
速度慢以及容易从弱边缘处泄露等不稳定问题,提出了面积项能量加强的水平集演化函数对水
平集方法进行改进。首先提出了一个自适应边缘指示函数,其根据图像信息来调整函数参数,
从而控制演化速度以及对噪声敏感度,使水平集演化更加快速稳定。同时结合区域生长方法,
将图像处理成一个二值矩阵,并据此矩阵增加一加强项,使得面积项能量得到加强,令水平集
函数随着距离目标远近而自动调整能量大小,降低计算成本,有效解决对噪声敏感、易陷入虚
假边界等问题。为验证模型的有效性,采用多张实图进行分割实验并与DRLSE 等模型进行对
比,实验结果表明,提出的模型能有效解决存在问题,有更高的计算效率和准确率。

Key words: 图像分割, 水平集, 主动轮廓模型, 区域生长