1.一种基于显著感知先验的模糊区域型活动轮廓分割模型,其能量泛函由区域型模糊img
项和显著感知先验项构成;区域性模糊项E 定义如下:img m 2 m 2
E (u)=λ∫Ω[u(x)](S(x)‑c1) dx+λ∫Ω[1‑u(x)](S(x)‑c2) dx其中,λ是大于0的权重系数,Ω为图像域,c1和c2是图像像素均值,u(x)是模糊成员函数,m是权重幂指数,可取值为1或2,S(x)为局部区域图;为简化计算,假设I(x)是输入图像,为尺度为r1方差σ1的图像高斯卷积特征图,其中 为尺度为r1方差σ1的图像高斯函数;图像灰度值c1和c2定义如下:显著感知先验项定义如下:
sal 2 m 2 m
E (u)=α∫Ωg(h(x)‑s1)·[u(x)]dx+α∫Ωg(h(x)‑s2)·[1‑u(x)]dx其中,α是大于0的权重系数,s1和s2是显著特征图像素均值,h(x)为显著性检测函数,其定义为 Iu是图像的区域特征均值, 是尺度为r2方差σ2的高斯核函数,g是边缘检测算子,其算子定义如下:其中,g是奇数行为N的方阵,▽di为当前点到邻近点的距离,K是矩阵元素个数;显著特征图像素均值s1和s2定义为:因此,分割模型的能量函数表达式如下:
2.根据权利要求1所述的基于显著感知先验的模糊区域型活动轮廓分割模型,为了计算能量泛函的差值ΔE,假设P是为图像中某一像素点,对应的局部特征图灰度值为s0和隶属度为u0,对应的图像灰度值为h0;相应地,对同一固定点P的新隶属度为un,能量泛函的变化值ΔE计算公式如下:
m m
其中t1=∑Ω[u(x)]和t2=∑Ω[1‑u(x)],λ和α为大于0的权重系数,g是边缘检测算子,新灰度值 和 显著特征图的新像素值 和 以及un(x)定义如下:具体实施步骤如下:
(1)输入分割图像,设置初始化参数:权重系数λ和α,最大迭代次数,边缘检测算子g;
(2)初始化水平集函数:目标区域u0(x)>0.5,背景区域u0(x)<0.5;
(3)根据公式 计算区域显著性特征图,并计算图像的新灰度值和 显著特征图的新像素值 和
m m
其中t1=∑Ω[u(x)]和t2=∑Ω[1‑u(x)];
(4)计算隶属度函数un(x),并更新对应的新灰度值 和 显著特征图的新像素值 和(5)根据如下公式计算某一像素点P能量变化差值,如果ΔE>0,用un值代替u0,否则保持u0原始值不变:
其中,λ和α为大于0的权重系数,g是边缘检测算子;
(6)用Jacobi迭代重复计算所有像素的能量变化值,一次迭代过程结束;
(7)重复步骤(4)‑(6)直至循环结束。