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基于高斯超像素的快速Graph Cuts图像分割方法 被引量:56
1
作者 韩守东 赵勇 +1 位作者 陶文兵 桑农 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期11-20,共10页
提出了一种交互式的快速图像分割方法.该方法通过使用高斯超像素来构建Graph cuts模型以实现加速.首先,利用融合了边缘置信度的快速均值漂移算法,将原始图像高效地预分割为多个具有准确边界的同质区域,并将这些区域描述为超像素,用于构... 提出了一种交互式的快速图像分割方法.该方法通过使用高斯超像素来构建Graph cuts模型以实现加速.首先,利用融合了边缘置信度的快速均值漂移算法,将原始图像高效地预分割为多个具有准确边界的同质区域,并将这些区域描述为超像素,用于构建精简的加权图.然后,使用区域的彩色高斯统计对超像素进行特征描述,并在信息论空间中对高斯距离度量进行设计.另外,为了准确而精炼地对先验知识进行参数化学习,本文还使用了分量形式的期望最大化混合高斯(Component-wise expectation-maximization for Gaussian mixtures,CEMGM)算法对用户交互进行聚类.最后,在改进的加权图模型中应用Graph cuts方法,获得最终的分割结果.通过使用不同的彩色图像进行分割实验比较,仿真结果表明本文的方法在准确性和高效性方面都具有很好的性能. 展开更多
关键词 图像分割 图切分 超像素 高斯模型 均值漂移 期望最大化算法
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一种基于Graph Cuts的SAR图像分割方法 被引量:2
2
作者 陈华杰 吴香伟 薛安克 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期104-109,共6页
在最小化由马尔科夫随机场(MRF)图像分割模型建立的能量函数方面,基于Graph Cuts的alpha-expansion是一种比较有效的算法。但是,由此算法构建的s/t图中边的数目非常多,运算速度很慢。为了减少alpha-expansion算法的计算量,本文在标号为a... 在最小化由马尔科夫随机场(MRF)图像分割模型建立的能量函数方面,基于Graph Cuts的alpha-expansion是一种比较有效的算法。但是,由此算法构建的s/t图中边的数目非常多,运算速度很慢。为了减少alpha-expansion算法的计算量,本文在标号为alpha的像素向其它像素膨胀的过程中,先隔离非alpha类间的联系,而只考虑alpha类与非alpha类之间的关系,从而避免了alpha-expansion算法需要构造辅助结点的问题,减少了s/t图中边的数目,提高了算法的计算效率。因放松了非alpha类间的关系对alpha膨胀的约束,使得算法可以更容易得跳出能量函数的局部极小点而获得更优的分割结果。实验中将改进的算法与传统的基于Graph Cuts的算法做了对比,显示了新算法在运算时间和最小化能量方面的有效性。 展开更多
关键词 图像分割 能量最小化 graph cuts算法 MRF模型
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一种新的基于Graph cuts方法的SAR图像分割模型 被引量:1
3
作者 刘光明 孟祥伟 +1 位作者 杨祥红 程焕 《海军航空工程学院学报》 2014年第5期415-418,444,共5页
Graph cuts方法是一种快速优化技术,能有效解决计算机视觉的低层次问题,如表面重构、分割、去噪等问题。其优点是迭代计算的高效性并能得到全局最优解。利用Graph cuts方法,将基于活动轮廓模型和水平集方法的SAR图像分割模型转化成一个... Graph cuts方法是一种快速优化技术,能有效解决计算机视觉的低层次问题,如表面重构、分割、去噪等问题。其优点是迭代计算的高效性并能得到全局最优解。利用Graph cuts方法,将基于活动轮廓模型和水平集方法的SAR图像分割模型转化成一个新的模型,可用最大流/最小割方法来求解。实测SAR图像的分割实验表明:提出的新模型所需运行时间大约是基于水平集的活动轮廓模型所需时间的一半,分割精度也得到了较大的提高。 展开更多
关键词 SAR图像 图像分割 水平集方法 活动轮廓模型 graph cuts方法
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一种基于GMM和Graph Cuts的图像分割方法 被引量:5
4
作者 陈超 《测绘工程》 CSCD 2014年第12期52-55,共4页
图像分割是图像处理中的基础问题。研究利用GMM构造T链的可行性,并探索一种可以兼顾精度与速度的确定GMM中K值的方法,结合GMM和Graph Cuts理论完成了对不同图像的分割实验。实验表明,文中的分割方法准确、有效。
关键词 图像分割 高斯混合模型 图割 图论 T链
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融合多高斯混合模型与Graph Cuts优化技术的目标自动检测方法 被引量:1
5
作者 刘李漫 陶文兵 田金文 《中国体视学与图像分析》 2011年第1期11-17,共7页
本文将时域信息与空域信息融合,利用Graph Cuts全局最优特性,通过自适应的信息融合策略,提取运动目标。在自动化跟踪系统中,从图像序列提取运动目标信息,是进行目标检测与跟踪的前提。目前,目标信息提取方法包括对视频图像序列的时域和... 本文将时域信息与空域信息融合,利用Graph Cuts全局最优特性,通过自适应的信息融合策略,提取运动目标。在自动化跟踪系统中,从图像序列提取运动目标信息,是进行目标检测与跟踪的前提。目前,目标信息提取方法包括对视频图像序列的时域和空域进行分析。利用时域信息,可以比较好地提取出目标的运动信息,区分出前景和背景。而把利用空域信息的图像分割技术运用到目标跟踪系统中,也是近年来比较热点的研究问题。本文提出了一种将时域信息与空域信息很好地融合的运动目标检测方法,通过对多高斯混合模型提取的前景信息进行无监督学习,构建似然能量模型,然后通过Graph Cuts优化技术提取目标。从而实现了鲁棒的目标自动检测。 展开更多
关键词 视频监控 运动目标提取 高斯背景建模 图切割
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Unsupervised image segmentation based on MRFs and graph cuts
6
作者 LI Qiu-xu ZHAO Jie-yu 《通讯和计算机(中英文版)》 2009年第9期46-53,共8页
关键词 图像分割 调节因子 MARKOV随机场 基础 和图 监督 分割模型 参数估计方法
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基于SLIC的改进GrabCut彩色图像快速分割 被引量:15
7
作者 胡志立 郭敏 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2016年第2期186-190,270,共6页
GrabCut算法用户交互量少且分割精度高,但它迭代使用GraphCuts的求解模式使得在处理高分辨率图像时,耗时巨大。提出了一种快速GrabCut算法,在高斯混合模型参数估计过程中,通过SLIC算法构建精简的GraphCuts模型以实现加速。通过SLIC算法... GrabCut算法用户交互量少且分割精度高,但它迭代使用GraphCuts的求解模式使得在处理高分辨率图像时,耗时巨大。提出了一种快速GrabCut算法,在高斯混合模型参数估计过程中,通过SLIC算法构建精简的GraphCuts模型以实现加速。通过SLIC算法将原始图像快速地预分割成具有确定边界且区域内相似度高的超像素图,并以此构建精简的网络图。以块内的RGB均值描述超像素特征进行高斯混合模型参数估计。为了提高分割精度,使用得到的GMM参数对原始图像进行分割。实验结果证明了该算法在时效和精度上都有很好的性能。 展开更多
关键词 简单线性迭代聚类(SLIC) 图割 高斯混合模型
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基于Grabcut的图像目标提取 被引量:9
8
作者 辛月兰 《青海师范大学学报(自然科学版)》 2012年第3期30-33,38,共5页
在图像处理过程中,快速准确地提取感兴趣的目标是图像处理的一个重要任务.提出了一种基于Grabcut准确提取图像目标的算法,该方法根据用户指定前景物的基本形态获取初始的前景、未知的背景区域,并用mincut/maxflow对分割能量函数进行了优... 在图像处理过程中,快速准确地提取感兴趣的目标是图像处理的一个重要任务.提出了一种基于Grabcut准确提取图像目标的算法,该方法根据用户指定前景物的基本形态获取初始的前景、未知的背景区域,并用mincut/maxflow对分割能量函数进行了优化,利用大量图像对本文方法进行了实验分析,结果表明了算法能有效提取图像中感兴趣的目标. 展开更多
关键词 图割 GRABcut 图像分割 GMM
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图像特征矫正下金属矿山井下人员跟踪定位
9
作者 涂显刚 高兴鑫 +1 位作者 孙玉荣 李婧 《黄金》 2026年第1期76-82,共7页
金属矿山井下空间结构复杂,不同视角采集的图像对同一目标的成像位置不同,导致图像中的目标位置偏移,影响人员跟踪定位准确性。研究提出了图像特征矫正下金属矿山井下人员跟踪定位方法。通过局部自适应Gamma矫正对井下图像进行预处理:... 金属矿山井下空间结构复杂,不同视角采集的图像对同一目标的成像位置不同,导致图像中的目标位置偏移,影响人员跟踪定位准确性。研究提出了图像特征矫正下金属矿山井下人员跟踪定位方法。通过局部自适应Gamma矫正对井下图像进行预处理:利用灰度直方图、散点图及离散余弦变换提取图像光照分布特征,构建综合特征库,并采用K近邻算法匹配最优Gamma值,实现图像光照均匀化。引入混合高斯模型进行前景分割,通过动态更新背景模型有效分离目标与背景,提升目标识别准确性。在跟踪定位阶段,利用单应性矩阵分解与灭点计算,将多视角图像映射至参考平面生成多层融合图像,校正不同视角图像之间的几何畸变,使同一目标在不同视角图像中的位置信息一致,实现多目标初步定位;并进一步结合图割理论构建能量函数,通过时间滑动窗口优化轨迹关联,最终实现对井下多目标的鲁棒定位与连续跟踪。验证试验结果表明,该方法应用后可有效提高图像的信息熵和清晰度,且跟踪定位误差在10像素内,可以精准跟踪定位金属矿山井下人员,保证井下人员的安全。 展开更多
关键词 图像特征矫正 金属矿山 跟踪定位 Gamma矫正 前景分割 混合高斯模型 多目标跟踪定位 图割理论
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一种改进图割模型的正射影像拼接线搜索算法
10
作者 焦思源 蔡龙涛 +1 位作者 高炯笠 罗瀛 《桂林电子科技大学学报》 2025年第6期558-564,共7页
数字正射影像(DOM)拼接是获取完整地物信息的重要手段,但DOM拼接过程中易受色差和投影差影响,存在拼接线横穿地物现象。针对多组DOM拼接时存在的图像拼接线和几何错位问题,为获取全景影像高质量拼接线,提出了一种改进图割模型的正射影... 数字正射影像(DOM)拼接是获取完整地物信息的重要手段,但DOM拼接过程中易受色差和投影差影响,存在拼接线横穿地物现象。针对多组DOM拼接时存在的图像拼接线和几何错位问题,为获取全景影像高质量拼接线,提出了一种改进图割模型的正射影像拼接线搜索算法。首先,通过高斯图像金字塔算法在保证图像尺度不变形和平滑性基础上进行下采样,以提高DOM数据处理效率;之后,利用现有高程信息对不同DOM每个像素融入绝对高程数据,并通过色差、梯度差和高程梯度差构建代价约束函数,以获取全景影像像素间代价信息;最后,通过最大流/最小割原理得到全景影像拼接线最优解。研究结果表明,与传统算法相比,本算法能够在快速搜索全景影像拼接线前提下有效避开地面完整地物,解决多组DOM数据拼接过程中的几何错位问题,获取一条符合人眼视觉效果的最佳拼接线。 展开更多
关键词 DOM 图割模型 拼接缝 几何错位 拼接线
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密集光流法正射影像镶嵌线智能提取 被引量:5
11
作者 张春森 张月莹 +1 位作者 郭丙轩 任力 《武汉大学学报(信息科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期261-268,共8页
针对正射影像拼接时影像间存在复杂的几何错位问题,提出一种基于密集光流法正射影像镶嵌线智能搜索方法。利用影像密集光流、梯度信息和灰度信息构造代价影像并视其为带权无向图,以图割模型为基础,采用最大流最小割原理自诊断搜索镶嵌... 针对正射影像拼接时影像间存在复杂的几何错位问题,提出一种基于密集光流法正射影像镶嵌线智能搜索方法。利用影像密集光流、梯度信息和灰度信息构造代价影像并视其为带权无向图,以图割模型为基础,采用最大流最小割原理自诊断搜索镶嵌线。实验结果表明,采用所提方法得到的稀疏建筑区镶嵌线代价像素数大于100的仅占路径长度的0.7%,且相较于现有商业软件OrthoVista效率提升17%。对人工建筑物与正射影像间投影差较大的区域可实现自动规避,大大降低了几何错位的概率,可明显改善影像拼接的几何错位现象,实现正射影像镶嵌线搜索的智能化。 展开更多
关键词 数字正射影像 密集光流 镶嵌线 图割模型 智能搜索
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影像辅助下LiDAR数据建筑物轮廓信息提取 被引量:12
12
作者 王春林 孙金彦 +2 位作者 周绍光 钱海明 黄祚继 《国土资源遥感》 CSCD 北大核心 2017年第1期78-85,共8页
针对复杂场景中提取的建筑物外轮廓锯齿状变形及精度不高等问题,提出了一种新的轮廓信息提取方法。在综合利用LiDAR数据及影像特征的基础上,建立轮廓线提取候选区,计算候选点的方向、梯度及高边点信息,引入基于活动轮廓的图割算法(graph... 针对复杂场景中提取的建筑物外轮廓锯齿状变形及精度不高等问题,提出了一种新的轮廓信息提取方法。在综合利用LiDAR数据及影像特征的基础上,建立轮廓线提取候选区,计算候选点的方向、梯度及高边点信息,引入基于活动轮廓的图割算法(graph cuts based active contour model,GCBAC)构建并解算轮廓线能量函数,实现建筑物轮廓信息的精确提取。通过3个具体实例证明了该方法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 LIDAR 建筑物轮廓 活动轮廓 图割 影像
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基于单目视觉系统的远距离场景重建算法研究 被引量:9
13
作者 张大志 王勇涛 +2 位作者 田金文 王长青 郭勤 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期289-294,共6页
提出了一种基于机载前视被动传感器(电视传感器或红外成像传感器)获取的序列图像,并结合惯导信息,恢复前视场景深度的新方法。通过将前视三维场景看作一组具有不同深度的,分别对应背景和障碍物的层的集合,将复杂的场景重建问题简化为对... 提出了一种基于机载前视被动传感器(电视传感器或红外成像传感器)获取的序列图像,并结合惯导信息,恢复前视场景深度的新方法。通过将前视三维场景看作一组具有不同深度的,分别对应背景和障碍物的层的集合,将复杂的场景重建问题简化为对各层深度集和像素标记场的计算;我们使用贝叶斯方法解决对各参数的估计,并使用图论方法快速求解。试验表明,该方法是可行的。 展开更多
关键词 单目视觉 深度估计 分层模型 图切分
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基于多尺度分析与图割的快速图像分割算法 被引量:12
14
作者 徐秋平 郭敏 王亚荣 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2009年第10期3989-3991,共3页
以GrabCut算法为基础,引入多尺度分析方法,以塔式分解的多尺度图像序列代替固定尺度的原始图像序列估计GMM参数,将粗糙尺度的易分割性与精细尺度的精确性互补,使得算法以较少样本快速确定GMM参数,分割精度不减而效率显著提高。实验表明... 以GrabCut算法为基础,引入多尺度分析方法,以塔式分解的多尺度图像序列代替固定尺度的原始图像序列估计GMM参数,将粗糙尺度的易分割性与精细尺度的精确性互补,使得算法以较少样本快速确定GMM参数,分割精度不减而效率显著提高。实验表明了算法的有效可行性。 展开更多
关键词 图像分割 多尺度分析 图割 高斯混合模型
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结合小波变换与图像分割的快速目标提取 被引量:15
15
作者 王建青 郭敏 徐秋平 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第33期215-217,共3页
基于图割理论的GrabCut算法具有全局最优性和结合多种知识的统一性,但其基于全部像素点的参数估计以及为达到一定分割精度采取的迭代求解模式,使算法效率大大降低。以GrabCut算法为基础,通过小波变换将图像分解,用分解后低频图像的像素... 基于图割理论的GrabCut算法具有全局最优性和结合多种知识的统一性,但其基于全部像素点的参数估计以及为达到一定分割精度采取的迭代求解模式,使算法效率大大降低。以GrabCut算法为基础,通过小波变换将图像分解,用分解后低频图像的像素点作为GMM参数迭代估计的样本点,减小了问题规模。实验结果表明,算法的效率得到较大提高。 展开更多
关键词 小波变换 图像分割 高斯混合模型 目标提取
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区域可信度融合的彩色纹理图像分割方法 被引量:1
16
作者 杨勇 郭玲 +1 位作者 代文征 叶阳东 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2304-2311,2320,共9页
提出一种将颜色信息与纹理信息有机结合的彩色纹理图像分割方法。通过对多尺度结构张量纹理信息进行奇异值分解与主成分分析降维,得到压缩多尺度纹理信息,同时与尺度信息、颜色信息相结合的方式来提高彩色纹理特征的描述能力。针对分割... 提出一种将颜色信息与纹理信息有机结合的彩色纹理图像分割方法。通过对多尺度结构张量纹理信息进行奇异值分解与主成分分析降维,得到压缩多尺度纹理信息,同时与尺度信息、颜色信息相结合的方式来提高彩色纹理特征的描述能力。针对分割区域容易出现过分割与错误分割现象,采用区域的邻接关系、区域的大小、区域的公共边、以及区域间的J-散度距离来共同计算相邻区域间的可信融合度,通过合理判别,删除与融合可信度较低的区域。并在合成彩色纹理图像与自然纹理图像上进行大量的实验对比与分析,验证提出方法具有较高的准确率,且最终分割区域具有较高的区域整体性与地面真实性。 展开更多
关键词 区域可信融合 彩色纹理 图像分割 多层图割模型
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基于分水岭变换和图割的彩色图像快速分割 被引量:18
17
作者 徐秋平 郭敏 王亚荣 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第19期210-212,215,共4页
基于图割理论的图像分割具有结合多种知识的统一图像分割框架,可获取全局最优解,但海量的像素级处理单元以及为达到一定分割精度而采用的迭代求解模式,导致算法分割效率不高。以GrabCut算法为基础,通过分水岭变换,将图像划分成区域内颜... 基于图割理论的图像分割具有结合多种知识的统一图像分割框架,可获取全局最优解,但海量的像素级处理单元以及为达到一定分割精度而采用的迭代求解模式,导致算法分割效率不高。以GrabCut算法为基础,通过分水岭变换,将图像划分成区域内颜色相似的若干分块,以各个块内像素的RGB均值代表所在分块的全部像素点来估计高斯混合模型参数,使问题规模减小,算法效率得到提高。 展开更多
关键词 图割 分水岭变换 高斯混合模型
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图割模型在光纤熔接缺陷检测中的应用 被引量:1
18
作者 刘皓挺 王巍 史利民 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第11期3123-3128,共6页
针对当前光纤熔接过程中熔接缺陷图像人工判读费时费力的问题,提出了一种全自动的、利用图割(Graph Cut)模型进行熔接缺陷分割与检测的方法。与传统图割模型分割方法不同,该方法首先采用图像增强与二值化分割技术对热像图进行预处理。其... 针对当前光纤熔接过程中熔接缺陷图像人工判读费时费力的问题,提出了一种全自动的、利用图割(Graph Cut)模型进行熔接缺陷分割与检测的方法。与传统图割模型分割方法不同,该方法首先采用图像增强与二值化分割技术对热像图进行预处理。其次,设计了一类利用缺陷及背景斑块区域历史先验信息进行图割模型源点和汇点计算的建模方法,并采用快速最大流(Max-flow)算法进行能量函数的最优化求解,有效地提高了算法对缺陷斑点分割的效率。再次,对光纤熔接缺陷斑块特征的建模与分析问题进行了讨论,提出了一类缺陷识别与报警的原则。大量实验结果证明了文中算法的有效性。 展开更多
关键词 缺陷检测 图割模型 图像分割 光纤熔接 最大流算法
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基于亚像素位移的超分辨率图像重建算法 被引量:10
19
作者 张东晓 鲁林 +1 位作者 李翠华 金泰松 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第12期2851-2861,共11页
针对多帧图像超分辨率重建问题,利用一阶泰勒展式,在亚像素级上对图像退化过程进行建模,并建立极小化能量函数,选择Graph-cut算法进行能量极小化求解.为了验证本文算法的有效性,采用模拟图像退化过程和直接用相机拍摄两种方式获得低分... 针对多帧图像超分辨率重建问题,利用一阶泰勒展式,在亚像素级上对图像退化过程进行建模,并建立极小化能量函数,选择Graph-cut算法进行能量极小化求解.为了验证本文算法的有效性,采用模拟图像退化过程和直接用相机拍摄两种方式获得低分辨率图像序列.从4×4倍重建结果的比较来看,本文算法不仅对模拟退化过程产生的低分辨率图像序列有效,而且在提高真实低分辨率图像的分辨能力方面也有很好的效果.此外,实验结果表明本文算法对噪声有较好的抗干扰能力. 展开更多
关键词 超分辨率 亚像素 图割 α-expansion 图像退化模型
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一种快速保边的图像对象分割方法 被引量:2
20
作者 刘陈 王欣欣 +1 位作者 李凤霞 赵相坤 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期183-187,共5页
提出一种快速保边的交互式图像对象分割方法.该方法基于图割优化,建立了从整体分割到局部细化的两步骤优化过程.整体分割采用超像素代替像素表示图像,在保留了绝大部分图像边界特征的同时降低了优化计算的复杂度,且通过结合交互中包含... 提出一种快速保边的交互式图像对象分割方法.该方法基于图割优化,建立了从整体分割到局部细化的两步骤优化过程.整体分割采用超像素代替像素表示图像,在保留了绝大部分图像边界特征的同时降低了优化计算的复杂度,且通过结合交互中包含的对象形状、外观和图像梯度信息,保证了分割结果区域和边界的完整性.局部细化针对某段边界局部范围内的像素,通过局部采样更新外观模型来改善分割结果的边界质量.实验结果验证了方法的正确性和有效性. 展开更多
关键词 图像对象分割 超像素预处理 图割 高斯混合模型
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