基于水平集方法的图像分割研究硕士论

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1、燕山大学硕士学位论文基于水平集方法的图像分割研究姓名：陈金男申请学位级别：硕士专业：模式识别与智能系统指导教师：李惠光20070201摘要图像分割是计算机视觉中的关键问题之一，传统的分割方法由于方法本身的局部性，难以满足复杂分割的要求，基于主动轮廓线模型的图像分割方法正是这种需求下出现的．几何主动轮廓线模型对拓扑结构的变化处理非常自然，解决了参数主动轮廓线模型难以解决的问题，而水平集方法的出现，极大地推动了几何主动轮廓线模型的发展。本文主要研究基于水平集方法的图像分割。在回顾数字图像处理和图像分割的发展历程及其目前的研究状况的基础上，介绍了主动轮廓线模型、曲线演化和水平集方

2、法的相关理论。传统的水平集方法需要求解全部计算区域的函数值，文中基于微粒群算法和窄带方法，将参数主动轮廓线模型与水平集方法相结合，从而减少了计算量，节省了计算时间；对于基于简化Mumford．Shah模型的c．v图像分割方法，提出了简化c．V方法计算量的算法和迭代终止准则；另外，针对基于简化Mumford-Shah模型的C-V图像分割方法不能直接使用窄带法的问题，提出一种窄带Mumford—Shah分割方法，把分割计算限制在窄带范围内，避免了大量的计算；最后使用物体边缘和移动曲线的弹性交互作用生成移动曲线的速度场，提出了一种基于新型速度场的水平集分割方法，用水平集方法迸行迭

3、代计算，并引入非线性扩散获得长度尺度概念，代替计算耗时的曲率计算。关键词图像分割；曲线演化；水平集方法；微粒群算法；窄带；Mumford-Shah模型；弹性交互作用燕山大学工学硕士学位论文AbstractImagesegmentationisoneofthekeyproblemsincomputervision．ClassicalimagesegmentationtechniquescannotsatisfytherequirementsofcompleximagesegmentationduetothelimitationsitseIf；Underthecircumsta

4、nces,modebdrivenimagesegmentationtechniquescomeintobeiIlgandbecomeafocusofwidespreadconcertoGeometricActiveContourModeliscapableofhandlingchangesinthetopologyoftheevolvingcontour,itisthedifficultproblemtoParameterActiveContourMode．Andtheemergenceofthelevelsetmethod,whichhasgreatlypromotedt

5、hedevelopmentofthegeometricactivecontourmodels．Thispapermainlybasedonthelevelsetmethodforimagesegmentation．Inreviewingthedevelopmentofdigitalimageprocessing，imagesegmentationprocessandthecurrentsituationbasedontheresearc]z,theoryofActiveContourModels，cnrveevolutionandlevelsetmethodareprese

6、nted．Traditionallevelsetmethodsrelyoncomputingtheevolutionofallthelevelsets．UsingparticleswamioptimizationandBarrowband，ParameterActiveContourmodelcombinedwithlevelset，therebyreducingtheamountofcalculationtosavecalculationtime；AimingatC-VmethodbasedonsimplifiedMumford-Shahmodel,proposedalg

7、orithmandthecorrespondingiterativeterminationcriterion,whichcanimprovethespeedandreducethenumberofitemtions；NarrowbandmethodisnotuseddirectlyinC-VmethodbasedonsimplifiedMumford-Shahmodel，ansegmentationmethodofnarrowbandandMumford-Shahmodelispresented，calculati