一种基于多特征的距离正则化水平集快速分割方法.pdf

第３期 电　　子　　学　　报 Ｖｏｌ．４５　Ｎｏ．３ ２０１７年３月 ＡＣＴＡＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＡＳＩＮＩＣＡ Ｍａｒ．　２０１７ 一种基于多特征的距离正则化水平集快速分割方法 １，２，３ １，２ １，２ １，２ 于海平 ，何发智 ，潘一腾 ，陈　晓 （１．武汉大学软件工程国家重点实验室，湖北武汉４３００７２；２．武汉大学计算机学院，湖北武汉４３００７２； ３．武汉科技大学城市学院，湖北武汉４３００８３） 　　摘　要：　现有的图像分割模型存在对初始化信息敏感，分割速率慢，图像弱边界区的泄露等现象．提出了一种混 合快速分割方法．该方法利用偏压场近似估计图像的局部统计信息，并结合全局信息相容性及改进的距离正则化方法 建立模型，最后将模型嵌入水平集框架中，与此同时，引入双重终止准则以提高分割的速度．最后利用合成图像和真实 图像进行分割实验，并与ＣＶ（ＣｈａｎＶｅｓｅ）模型、非线性自适应水平集方法以及局部尺度拟合模型对比，表明本方法不 仅对初始化信息敏感度降低，而且分割速度提高３～５倍． 关键词：　图像分割；水平集；距离正则化；近似估计；多特征 中图分类号：　ＴＰ３９１　　　文献标识码：　Ａ　　　文章编号：　０３７２２１１２（２０１７）０３０５３４０６ 电子学报ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｊｏｕｒｎａｌ．ｏｒｇ．ｃｎ　 ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０３７２２１１２．２０１７．００３．００４ ＡＦａｓｔＤｉｓｔａｎｃｅＲｅｇｕｌａｒｉｚｅｄＬｅｖｅｌＳｅｔＭｅｔｈｏｄｆｏｒ ＳｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎＢａｓｅｄｏｎＭｕｌｔｉｆｅａｔｕｒｅｓ １，２，３ １，２ １，２ １，２ ＹＵＨａｉｐｉｎｇ ，ＨＥＦａｚｈｉ ，ＰＡＮＹｉｔｅｎｇ ，ＣＨＥＮＸｉａｏ （１．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｆＳｏｆｔｗａｒｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ，Ｈｕｂｅｉ４３００７２，Ｃｈｉｎａ； ２．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅ，ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ，Ｈｕｂｅｉ４３００７２，Ｃｈｉｎａ； ３．ＣｉｔｙＣｏｌｌｅｇｅｏｆＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ，Ｈｕｂｅｉ４３００８３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｉｍａｇｅｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｓｈａｖｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｂｅｉｎｇｓｅｎｓｉｔｉｖｅｔｏｉｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｓｌｏ ｗｅｒｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎａｎｄｌｅａｋｅｄｗｅａｋｉｍａｇｅｂｏｕｎｄａｒｙｒｅｇｉｏｎｓ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｅｓｅｎｔｓａｈｙｂｒｉｄｆａｓｔｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｗｈｉｃｈｕｔｉ ｌｉｚｅｓｔｈｅｌｏｃａｌｓｔａｔｉｓｔｉｃｓｏｆｂｉａｓｆｉｅｌｄａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｄｉｍａｇｅｓ，ｔｈｅｇｌｏｂａｌｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙａｎｄｔｈｅｄｉｓｔａｎｃｅｒｅｇｕｌａｒｉｚａ ｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｎｔｈｅｍｏｄｅｌｉｓｅｍｂｅｄｄｅｄｉｎｔｏｌｅｖｅｌｓｅｔｆｒａｍｅｗｏｒｋ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ａｄｕａｌｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｓｔａｎｄａｒｄｉｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｐｅｅｄｏｆｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｏｎｓｙｎｔｈｅｔｉ