隨著計算機科學(xué)技術(shù)、數(shù)學(xué)分析和物理學(xué)等學(xué)科的成熟與發(fā)展,偏微分方程技術(shù)運用于圖像處理領(lǐng)域獲得了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。在圖像處理領(lǐng)域,圖像分割和圖像去噪是圖像處理技術(shù)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。三維圖像多相分割與三維曲面去噪更是該領(lǐng)域研究的重點和難點。目前,三維多相分割在三維圖像重塑、地球物理勘探、模式識別和醫(yī)學(xué)診斷等方面具有非常重要的研究價值。由于誤差是數(shù)據(jù)在測量和傳輸過程中固有的存在,所以CT等斷層圖像序列分割重塑后的三維圖像表面不可避免地存在噪聲現(xiàn)象,將會影響圖像后續(xù)的研究工作。因此,三維曲面去噪是三維圖像處理的重要組成部分。本文基于三維圖像研究了多相圖像分割和曲面去噪兩個方向的內(nèi)容。針對三維多相圖像分割,本文介紹了變分水平集方法理論,分析了Chan-Vese圖像分割模型的特點,最后將二維圖像Chung-Vese模型擴展到三維圖像多相分割,并采用Split Bregman投影算法結(jié)合變分法求解能量泛函的最優(yōu)化問題,最后,通過大量實驗驗證了該模型對三維圖像2相和多相分割的有效性和通用性。針對三維圖像曲面去噪,本文將基于拉普拉斯算子的高階模型和總廣義變分模型擴展到曲面去噪,并采用變分方法和ADMM快速算... 

【文章來源】：青島大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

水平集函數(shù)和零水平集對應(yīng)的輪廓線

青島大學(xué)碩士學(xué)位論文23a)第30幅b)第60幅c)第90幅圖3.22相牙齒CT圖像斷層圖片a)初始水平集b)迭代1步c)迭代3步圖3.32相CT圖像序列分割過程圖如圖3.2為預(yù)處理后的牙齒圖像序列中三個斷層圖像，如圖3.3為采用本文分割模型的實驗過程圖。在圖像分割研究中，2相圖像分割是多相圖像分割的一種特殊情況，由圖3.3可以看出本文模型劃分方案對2相三維圖像分割同樣有效，而且分割效果較好。3.4.2三維圖像3相分割與重塑本實驗采用下頜部位CT圖像斷層序列（圖像規(guī)格15812899）和牙齒部位CT圖像斷層序列（圖像規(guī)格128128105），該實驗采用一個水平集函數(shù)的3個水平集12l1,l3和3l7，相關(guān)參數(shù)8,1,0.092553,0.3。

青島大學(xué)碩士學(xué)位論文23a)第30幅b)第60幅c)第90幅圖3.22相牙齒CT圖像斷層圖片a)初始水平集b)迭代1步c)迭代3步圖3.32相CT圖像序列分割過程圖如圖3.2為預(yù)處理后的牙齒圖像序列中三個斷層圖像，如圖3.3為采用本文分割模型的實驗過程圖。在圖像分割研究中，2相圖像分割是多相圖像分割的一種特殊情況，由圖3.3可以看出本文模型劃分方案對2相三維圖像分割同樣有效，而且分割效果較好。3.4.2三維圖像3相分割與重塑本實驗采用下頜部位CT圖像斷層序列（圖像規(guī)格15812899）和牙齒部位CT圖像斷層序列（圖像規(guī)格128128105），該實驗采用一個水平集函數(shù)的3個水平集12l1,l3和3l7，相關(guān)參數(shù)8,1,0.092553,0.3。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]彩色紋理圖像分割的非局部Mumford-Shah多通道全變差模型[J]. 楊振宇,潘振寬,王國棟.  重慶大學(xué)學(xué)報. 2019(01)
[2]基于一個水平集函數(shù)的多相圖像分割方法[J]. 趙瑞雪,潘振寬,侯國家,劉存良.  計算機工程. 2018(04)
[3]改進的二階總廣義變分圖像去噪算法[J]. 劉巧紅,孫麗萍,林敏.  計算機工程與應(yīng)用. 2017(19)
[4]全變分高階模型的快速去噪算法[J]. 張倩.  電子世界. 2016(13)
[5]分段常值多相圖像分割的變分水平集方法[J]. 李忠偉,倪明玖.  中國科學(xué)院研究生院學(xué)報. 2012(06)
[6]多相圖像分割的交替凸松弛優(yōu)化及其Split Bregman算法[J]. 王麗婭,潘振寬,魏偉波,劉存良,張志梅,王鈺.  山東大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2011(02)
[7]多相圖像分割的Split-Bregman方法及對偶方法[J]. 王琦,潘振寬,魏偉波.  計算機輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報. 2010(09)
[8]基于PM模型的曲面去噪變分水平集方法[J]. 崔麗娜,潘振寬,魏偉波,石潔,耿秀秀.  中國圖象圖形學(xué)報. 2010(03)
[9]三維圖像多相分割的變分水平集方法[J]. 潘振寬,李華,魏偉波,郭振波,張春芬.  計算機學(xué)報. 2009(12)
[10]基于C-V模型的肝臟病灶CT圖像多相分割[J]. 徐丹霞,吳效明,岑人經(jīng),羅朝輝.  醫(yī)療衛(wèi)生裝備. 2009(11)

博士論文
[1]基于變分水平集方法的多相圖像分割研究[D]. 郭振波.中國海洋大學(xué) 2008

碩士論文
[1]基于非局部Mumford-Shah模型的紋理圖像分割[D]. 楊振宇.青島大學(xué) 2019
[2]基于變分水平集方法的通用模型和快速投影算法研究[D]. 端金鳴.青島大學(xué) 2014
[3]基于整體曲率變分水平集方法的曲面恢復(fù)[D]. 耿秀秀.青島大學(xué) 2009
[4]圖像擴散的能量變分方法[D]. 張海濤.青島大學(xué) 2009
[5]基于水平集的多相圖像分割方法研究[D]. 石潔.青島大學(xué) 2009



本文編號：3220522