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1、第26卷第12期信号处理Vol.26.No.122010年12月SIGNALPROCESSINGDee.2010一种新的基于CV模型的图像分割算法林挺强高峰唐沐恩文贡坚(国防科学技术大学电子科学与工程学院ATR重点实验室,湖南长沙41073)摘要:CV模型是一种重要的图像分割模型,本文针对其收敛速度慢效率低的缺点提出一种求解CV模型的新方法首先将CV模型的能量泛函改写成与原来有相同稳定解的总变分公式形式,然后使用对偶公式法求总变分公式的极小值,再在其中引人一速度项以加快模型的收敛速度新方法一方面克服了梯度下降法要求时间步长小迭代次数多的缺点,经过较少
2、次的迭代就能收敛,减少了迭代计算的次数;另一方面,引人的速度项能够减少每次迭代的时间,从而缩短求解模型的时间速度项的引入同时减少了对梯度的依赖,增强了抗噪性另外,可以通过调节速度项得到不同数目的同质区域,以适应相同图像不同分割任务的需求实验结果表明本文方法是有效的关键词:CV模型;水平集;总变分;对偶公式中图分类号:TNgl.7文献标识码:A文章编号:103一0530(2010)l2一1852一06ANewAlgorithmforImageSegmentationBaseOnCVModelLINTing一qiangGAOFengTANGMu一enWE
3、NGong一ian(ATRKey压borato叮,SeholofElee加nieSeieneeandEngineering,NationalUniversityofDefenseTeehnolo盯,Chan邵ha41(X)73)Abstract:Theaetiveeontourmodelwithoutedges(CVmodel)15oneofthemostsueeessfulvariationalmodelsinimagesegmentation.ThePaPerProposesanewmethodtoimprovetheefieieneyofCVmodel
4、.Firstly,theenergyfunetionofCVmodel15substitutedbytheformoftotalvariationwhiehhasthesamestablesolutionwiththeoriginalmodel.Seeondly,thedualmethod15usedtosolvetheminimalvalueofthetotalvariationformulation.Atthesametime,asPeedterm15introdueedtoimprovetheeonverseneespeed.Thespeedterme
5、anredueetherelianeeonsradientandimProvetherobust.Thenewmethodean邵tdiferentsegmentationresultsfromsameimagebyehangingspeedterm.Thefirstexperimentsolvesthepaltialdiferentialequationsbythe脚dientdeseentmethodandthenewmethodrespeetively,itshowsthattheProposedmethod15notonlyfasterthangra
6、dienlde-seentmethod,butalsorobusttonoisewithmoreinteatedsegmentationresullandmoresmoothedges.Theseeondexperimentsolvethepartialdiferentialequationsbythenewmethodbutthespeedterm15diferent,itshowsthattheeonve吧eneespeed15lowerandthesegmentationresulthasmorehomogeneityregionswhenthespe
7、edterm15small.TheexPerimentsshowthatthepro-posemethod15efeetiveandpotent!K6ywords:CVmodel:levelsets;totalvariation;dualformulation1引∀#言曰位扑变,具化有等i代众初多片优.衅点件但野是,水敏平粤集育堕函数终增件加缈了计竺算峥量,活动轮廓模型是近年来兴起的一种图像分割方而且还有重新初始化!#∃等问题,并且使用梯度下降法法cha和ves提出一种无边缘活动轮廓模型%#∃(简求解cv模型耗时长,效率低,易陷人局部极小值,这些称C
8、v模型)用于图像分割该模型基于全局灰度值,都降低了
