基于非对称测地线距离的交互式图像分割方法技术

一种基于非对称测地线距离的交互式图像分割方法，通过基于Voronoi图的曲线演化模型中采用了非对称二次型度量函数，并且在此模型中引入位于前景和背景的种子点集。因此，所提出的Voronoi图曲线演化模型能够融合曲线的预期演化方向、人工交互信息以及有效的图像特征，从而获得更为准确的图像分割结果。与经典的基于各向同性的黎曼度量函数的Voronoi图模型相比，引入基于非对称度量函数的Voronoi图模型能够克服演化曲线易陷入错误的局部极值问题，从而在不同的分割场景下都能产生更加准确的分割结果，并且本方案将种子点集与活动轮廓相结合，进行交互式分割，以达到更好的轮廓演化，从而得到更好的分割结果。从而得到更好的分割结果。从而得到更好的分割结果。

【技术实现步骤摘要】
基于非对称测地线距离的交互式图像分割方法


[0001]本专利技术涉及计算机视觉
，具体涉及一种新的基于非对称测地线距离的活动轮廓模型与交互式图像分割方法。

技术介绍

[0002]自从Snake模型(参考文献：M.Kass,A.Witkin,and D.Terzopoulos,“Snakes:Active contour models,”Int.J.Comput.Vis.,vol.1,no.4,pp.321
–
331,1988.)被提出以来，人们一直致力于研究合适的曲线演化方法以及曲线的表示方法，以解决各种场景下的图像分割任务。水平集方法被广泛的用于解决活动轮廓和图像分割问题。在该方法中，曲线通过某一距离函数的零水平集来表示，利用相应的水平集函数演化方程来解决曲线演化问题和图像分割问题。水平集函数的演化方程可以从活动轮廓模型的能量函数的欧拉
‑
拉格朗日方程得到，因此基于水平集演化的图像分割过程被转化为求解能量泛函最小值的过程。在图像分割应用中，演化稳定后的水平集函数的零水平集上点即为曲线的演化结果，用以描本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于非对称测地线距离的交互式图像分割方法，其特征在于，包括：a)输入彩色图像I，用表示矢量值彩色图像I，I1为彩色图像I的R通道数值，I2为彩色图像I的G通道数值，I3为彩色图像I的B通道数值，为三维实数空间，Ω为图像的定义域，给定分别位于彩色图像I的前景区域和背景区域的种子点集，构造包含前景种子点集且不包含背景种子点集的闭合曲线，将该闭合曲线作为初始化的演化曲线b)对演化曲线进行曲线演化，在曲线演化的第j步，j≥1，构造由第j步的输入的演化曲线所引导的蕴含图像数据和曲线预期演化方向的非对称二次度量函数构成数据驱动的非对称二次型度量函数c)以演化曲线为中心做管状邻域U
j
，d)分别以管状邻域U
j
的内边界线和外边界线为初始点集，利用非对称二次度量函数在管状邻域U
j
内部分别计算内边界线和外边界线的测地线距离图及通过公式得到新的Voronoi图包含的两个子区域和e)通过公式计算得到Voronoi图中不同区域的交界线作为演化后的曲线利用演化曲线替代步骤b)中的演化曲线重复执行步骤b)至步骤d)直至曲线演化次数大于给定次数，完成图像的分割。2.根据权利要求1所述的基于非对称测地线距离的交互式图像分割方法，其特征在于，步骤b)包括如下步骤：b
‑
1)利用标准差为σ的高斯核函数G
σ
来计算图像上每一点x∈Ω的雅克比矩阵式中为梯度算子，构建刻画图像边界显著性的标量函数η:Ω
→
[0,1]，标量值函数η定义为[0,1]，标量值函数η定义为是矩阵的Frobenius范数，sup为上确界，y为空间中除x点之外的其它点，的Frobenius范数，sup为上确界，y为空间中除x点之外的其它点，为当y属于图像内一点时，矩阵的Frobenius范数的上确界，通过公式计算得到各项同性的张量场式中exp(
·
)为以e为底的指数函数，β为标量参数，β＞0，η为标
量函数，I
d
为一个2<...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈达，孙玉竹，舒明雷，刘丽，
申请(专利权)人：山东省人工智能研究院，
类型：发明
国别省市：