江东林,林震梅,王美清

(1.龙岩学院数学与计算机科学学院,福建龙岩364012;

2.福州大学数学与计算机科学学院,福州350108)

改进测地活动轮廓模型的AOS实现

江东林1,林震梅2,王美清2

(1.龙岩学院数学与计算机科学学院,福建龙岩364012;

2.福州大学数学与计算机科学学院,福州350108)

基于偏微分方程的图像处理技术由于能够获得连续单像素的边缘而受到重视,其中梯度向量场与气球力混合作用的改进GAC模型——GAC_GVF&B克服了传统GAC模型的缺点,能准确地收敛到多目标图像和形状复杂图像的目标边界。但该算法的运行时间较长,影响算法的实际应用。为此,利用半隐式方案的加性算子分裂(AOS)算法,适当增大时间步长,降低迭代次数,对GAC_GVF&B模型的计算进行加速,在保证算法分割准确性的同时提高算法的收敛速度。实验结果表明,采用半隐式方案的AOS算法具有较好的图像分割效果,可有效减少所需的迭代次数,降低迭代时间和CPU运行时间,提高运行速率。

图像分割;测地活动轮廓模型;梯度向量场;追赶法;水平集方法;加性算子分裂算法

1 概述

图像分割是图像处理技术中的关键步骤,它的精度将影响后续的图像分析和识别,因此一直是研究的热点之一。近年来基于PDE的图像分割方法由于能够得到连续单像素的边缘线而受到广泛关注。其中,测地线活动轮廓(GAC)模型不依赖于曲线参数,且能够实现曲线拓扑结构的变化［1］,所以受到重视,如文献［2］的GNGVF、文献［3］提出的DVF场等。

但是GAC模型对于图像中有较深的凹陷边界或多目标时,可能使曲线终止在某一局部极小值状态,无法收敛到正确的目标边界。……