张桂梅 徐继元 刘建新

1(江西省图像处理与模式识别重点实验室(南昌航空大学) 南昌 330063)2 (西华大学机械工程学院 成都 610039) (guimei.zh@163.com)

一种新的基于自适应分数阶的活动轮廓模型

张桂梅1徐继元1刘建新2

1(江西省图像处理与模式识别重点实验室(南昌航空大学) 南昌 330063)2(西华大学机械工程学院 成都 610039) (guimei.zh@163.com)

区域可调拟合(region scalable fitting, RSF)活动轮廓模型在分割弱纹理、弱边缘图像时，优化易陷入局部极小导致曲线演化速度缓慢；同时该模型中的局部拟合项为高斯核函数，导致目标的边界模糊，影响分割精度.针对该问题，提出了一种基于自适应分数阶的活动轮廓模型，用于图像的分割.首先将全局G-L(Grünwald-Letnikov)分数阶梯度融合到RSF模型中，以增强灰度不均匀和弱纹理区域的梯度信息,从而提高对曲线初始位置选择的鲁棒性，并提高了图像分割的精度和速度；然后用双边滤波函数替换局部拟合项中的高斯核函数，解决了高斯核函数在演化过程中造成的边界模糊问题;最后根据图像的梯度模值和信息熵构建自适应分数阶阶次的数学模型，并计算出最佳分数阶阶次.理论分析和实验结果均表明:提出的算法可以用于灰度不均匀和弱纹理、弱边缘区域的图像分割，并能根据图像的特征自适应计算最佳分数阶阶次，避免曲线演化陷入局部最优.用多幅图像进行实验，得出该方法的分割精度和分割效率都有较大提高.

Grünwald-Letnikov分数阶；自适应分数阶；RSF模型；活动轮廓模型；图像分割

医学图像……