基于非稳态测量算法的改进规则距离水平集的图像分割方法技术

基于非稳态测量算法的改进规则距离水平集的图像分割方法，它属于数字图像处理领域，本发明专利技术的目的是为了更精确的分割高斯噪声和椒盐噪声干扰的图像。方法：一、构造均值算子，用构造的算子设置停止函数；二、手动设置初始轮廓，根据该轮廓初始化水平集函数；三、将步骤一设置的停止函数带入到DRLSE模型的能量方程，采用中心差分法对能量方程最小化，以步骤二得到的初始化水平集作为初始条件进行迭代，得到的稳态解的零水平集即最终的分割结果。本发明专利技术的优点是比传统几何Snake模型更精确的分割高斯噪声和椒盐噪声干扰的图像。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基于Snake模型的图像分割方法，属于数字图像处理领域。
技术介绍
Snake模型，又称为活动轮廓模型、蛇模型。活动轮廓的含义是首先在待分割目标周围手动或自动设置初始轮廓，并赋予初始轮廓能量。轮廓在模型自身的拓扑内力和图像的灰度数据产生的外力的作用下发生形变，像蛇一样活动，达到轮廓能量最小时，轮廓的所在位置即是待分割目标的边缘。Snake模型是将图像分割问题转化为求能量泛函最小化的过程。活动轮廓突出优点是一旦设置初始轮廓，后续的轮廓演化不需要人为参与，自动化程度高，而采用力学原理，对轮廓本身定义了弹性力和刚性力，这样，无论分割目标的结构如何复杂，分割的最终轮廓都是光滑封闭的，这符合一般情况下的自然图像，尤其是医学图像的客观规律。Snake模型因计算效率高，适合建模，而被广泛应用于图像分割、目标跟踪、模式识别等应用。Snake模型根据轮廓的表达方式的不同分为两种参数Snake模型和几何Snake模型。几何Snake模型的轮廓曲线是由高一维曲面函数的零水平集表示的。几何Snake模型基于曲线演化理论和水平集方法(Level Set)采用三维曲面的零水平集代表二维轮廓曲线，通过Hamilton-Jacobi方程求解三维曲面演化过程来获得最终轮廓。水平集方法基于波前熵守恒理论，通过高一维的处理，避免了曲线演化过程中出现的奇异性，能够很容易实现曲线的融合、断裂等拓扑变化。V. Casellse等人首先将水平集方法应用于活动轮廓模型中，在传统的Snake模型中，用零水平集函数代替活动轮廓，并将力平衡方程改写为曲线的演化方程，提出了著名的测地线活动轮廓模型(GAC)。设活动轮廓C(S)，曲线的能量表达式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于非稳态测量算法的改进规则距离水平集的图像分割方法，其特征在于，实现该方法的步骤如下：一、构造均值算子，用构造的算子设置停止函数；二、手动设置初始轮廓，根据该轮廓初始化水平集函数；三、将步骤一设置的停止函数带入到DRLSE模型的能量方程，采用中心差分法对能量方程最小化，以步骤二得到的初始化水平集作为初始条件进行迭代，得到的稳态解的零水平集即最终的分割结果。

【技术特征摘要】
1.一种基于非稳态测量算法的改进规则距离水平集的图像分割方法，其特征在于，实现该方法的步骤如下 一、构造均值算子，用构造的算子设置停止函数； 二、手动设置初始轮廓，根据该轮廓初始化水平集函数； 三、将步骤一设置的停止函数带入到DRLSE模型的能量方程，采用中心差分法对能量方程最小化，以步骤二得到的初始化水平集作为初始条件进行迭代，得到的稳态解的零水平集即最终的分割结果。2.根据权利要求I所述的基于非稳态测量算法的改进规则距离水平集的图像分割方法，其特征在于，步骤一所述构造均值算子，用构造的算子设置停止函数的方法为 a、构造两个边长为L的方形矩阵，且矩阵内的元素值均为1/L2，即均...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宛予，张延丽，黄建平，吴琦，楚春雨，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：