基于改进的测地线活动轮廓模型的图像分割.pdf

西北大学
硕士学位论文
基于改进的测地线活动轮廓模型的图像分割
姓名:王红喜
申请学位级别:硕士
专业:计算数学
指导教师:张书玲
20080613
摘要西北大学硕士学位论文分方程和水平集相结合的分割方法取得了令人满意的结果,使之成为研究图像基于图像处理中常规水平集方法,本文设计了一种利用同心圆扩散生成的符号距离函数算法,该方法克服了通常构造距离函数计算量大的缺点。研究了利用水平集方法实现传统的测地线活动轮廓模型过程中的不足之封闭曲线的一个嵌入函数,并得到一个关于嵌入函数的泛函,再采用变分法求出泛函的梯度下降流,从而得到嵌入函数的演化方程。避免了速度场的延拓以及水平集函数的重新初始化,同时演化方程属于抛物型扩散方程,不存在自发的奇异性,所以不必采用迎分方案做数值实现。因而在计算的复杂度以及算法的稳定性方面比传统的水平集方法更优,从而为测地线活动轮廓模型在图像分关键词:图像分割水平集符号距离函数测地线活动轮廓模型图像分割是图像处理的重要内容之一。同传统的图像分割方法相比,偏微分割方法的热点。处,提出了改进的测地线活动轮廓模型。以几何曲线的演化为基础,寻找儿何割中的应用提供了强有力的工具。
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僻莎月障σ阅甏踉耭,学位论文作者签名:丛耋学位论文作者签名:丑弓磊蜱硷加许多月缛西北大学学位论文知识产权声明书西北大学学位论文独创性声明本人完全了解西北大学关于收集、保存、使用学位论文的规定。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。本人授权西北大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所等机构将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》或其它相关数据库。保密论文待解密后适用本声明。指导教师签名:本人声明:所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,本论文不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得西北大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。
第一章绪论数字图像处理的相关概念§报、医学臀佬且8型枷竦取M枷袷嵌钥凸鄱韵蟮囊恢窒嗨频摹⑸描述或表示,是人们客观认识世界的重要知识来源。科学研究表明,人类所获得外界信息有%是通过人的视觉系统,也是通过图像获得的。对图像进行一系列的操作以达到预期目的技术称作为图像处理。特别是自从世纪年代起,随着电子计算机技术的进步,第三代计算机的研制成功,人们利用计算事、科研、安伞保卫等各个领域。在国名经济中发挥越来越大的作用。数字图像处理的主要内容包括图像增强和恢复、图像编码、图像分析、模式识别等。其中,图像分割属于图像分析的内容,是数字图像处理中的关键技术之一,人们已经积累了许多分割方法,近年来利用水平集方法实现的活动轮廓模型成为数字图像就是指一个被采样和量化后的二维函数,,,该函数由光学方法得到,其中墒强占渥辏谌我庖欢宰处的幅值叫做该点处图像的亮度或灰度,然后采用等间隔矩阵网络进行采样,并对幅值进行等间隔量化,从而得到一个量化后的采样数值的二维矩阵,数字图像中的每个元素也式演绎,图像的离散化表示只是为了便于利用计算机来实现算法。图像处理一般分为两大类:一类称之为模拟图像处理,就是利用光学、照不高、设备笨重、操作不方便和工艺水平不高等原因限制了它的发展速度。另数字图像处理,就是利用计算机对数字图像进行系列操作,从而获得某种预期结果的技术。数字图像处理起源于世纪年代报纸业中采用的电缆图片传输系统,从伦敦到纽约传输一幅经过数字压缩后的图片,由原来需要一周多的时间传输缩短至不到∈薄5牵庖桓拍畹玫实际应用的标志是年美国喷射推进实验室使用数字计算机对太空船送回的大批月球照片处理后,得到清晰逼真的图像。相对于模拟图像处理,其优点处理。其后,数字图像处理技术发展迅速,世纪年代末开始用于医学图会发展的各个方面,像多媒体技术,虚拟现实技术等【俊?梢运担滞枷翊在社会生产和科研活动中,人们要频繁地接触图像,如照片、图画、书机对图像进行加工处理,出现了真正意义的数字图像处理。目前,数字图像处理的应用范围越来越广泛,已经渗透到工程、工业、医疗保健、航空航天、军该领域的热点之一。称为像素【俊】【俊M枷竦脑咀刺橇模碇蟮慕峁话阋惨A男相机和电子学方法对模拟图像的处理,这种处理最明显的特点是速度快但精度一类即数字图像处理。是处理精度高,处理内容丰富,可以进行复杂的非线性处理,有灵活的变通能力。通常数字图像处理也简称为图像处理,在本文中,图像处理