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专利号: 2017105087058
申请人: 陕西师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:无效专利
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种结合深度学习形状先验的MRF图像分割方法,其特征在于,所述方法包括下述步骤:S100、图像粗分割:

输入图像I,基于MRF,计算所述图像I的外观能量项EA(f|I),对外观能量项EA(f|I)进行最小化,得到图像I的粗分割结果f1;

S200、训练由RBM、DBN、DBM形状模型组成的深度学习模型:对和图像I属于同一视频序列的多帧图像进行归一化,得到一批形状图像,将这批形状图像作为训练数据输入深度学习模型中,分别训练RBM、DBN、DBM形状模型,得到深度学习模型的参数;

S300、采样得到形状先验:

按照步骤S100中的方法对和图像I属于同一视频序列的多帧图像Ii进行粗分割,得到多帧图像Ii的粗分割结果 将粗分割结果 归一化至步骤S200中形状图像的大小,并将归一化后的 分别作为步骤S200中已得到参数的深度学习模型的的输入,经过采样得到形状先验S,然后将形状先验S缩放到输入图像I大小;

S400、利用约束项进行图像分割:

基于MRF,计算得到由步骤S300得到形状先验S的能量项ES(f|I),与步骤S100中的外观能量项EA(f|I)结合得到总能量约束项E(f|I),求解E(f|I)的最小值,进而得到最终的分割结果f。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,优选的,所述的外观能量项EA(f|I)按下式计算:fp是给像素p分配的一个标记,fq是给像素q分配的一个标记,P为图像中全部像素的集合,Np为像素p相邻所有像素的集合,vp是像素点p的特征向量, 是概率密度函数的参数向量,vp、vq是像素p、q的特征向量,dist(p,q)是像素p和q间的欧氏距离,参数σ是对噪声的估计,权值λ用来衡量二阶势函数的相对重要性。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤S100中利用最大流/最小割定理对外观能量项EA(f|I)进行最小化。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S200中深度学习模型的参数包括深度学习模型的权值和偏置。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S200中对和图像I属于同一视频序列的多帧图像进行归一化具体为:将和图像I属于同一视频序列的多帧图像归一化为32x32或

64x64大小的图像。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤S300中通过Matlab中的reshape函数或者SIFT方法将形状先验S缩放到待分割图像I大小。

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤S400中所述先验能量项ES(f|I)按下式计算:其中, 表示为:

此时 表示形状模板在像素点p处的值。

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,按照下式计算步骤S400中的E(f|I):E(f|I)=EA(f|I)+ES(f|I)。

9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于:所述步骤S400中利用最大流/最小割定理求解E(f|I)的最小值。