基于变分法的三维图像分割与曲面去噪研究
发布时间：2021-06-09 11:48
随着计算机科学技术、数学分析和物理学等学科的成熟与发展,偏微分方程技术运用于图像处理领域获得了国内外的广泛关注。在图像处理领域,图像分割和图像去噪是图像处理技术的基础和关键。三维图像多相分割与三维曲面去噪更是该领域研究的重点和难点。目前,三维多相分割在三维图像重塑、地球物理勘探、模式识别和医学诊断等方面具有非常重要的研究价值。由于误差是数据在测量和传输过程中固有的存在,所以CT等断层图像序列分割重塑后的三维图像表面不可避免地存在噪声现象,将会影响图像后续的研究工作。因此,三维曲面去噪是三维图像处理的重要组成部分。本文基于三维图像研究了多相图像分割和曲面去噪两个方向的内容。针对三维多相图像分割,本文介绍了变分水平集方法理论,分析了Chan-Vese图像分割模型的特点,最后将二维图像Chung-Vese模型扩展到三维图像多相分割,并采用Split Bregman投影算法结合变分法求解能量泛函的最优化问题,最后,通过大量实验验证了该模型对三维图像2相和多相分割的有效性和通用性。针对三维图像曲面去噪,本文将基于拉普拉斯算子的高阶模型和总广义变分模型扩展到曲面去噪,并采用变分方法和ADMM快速算...
【文章来源】：青岛大学山东省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
水平集函数和零水平集对应的轮廓线
青岛大学硕士学位论文23a)第30幅b)第60幅c)第90幅图3.22相牙齿CT图像断层图片a)初始水平集b)迭代1步c)迭代3步图3.32相CT图像序列分割过程图如图3.2为预处理后的牙齿图像序列中三个断层图像，如图3.3为采用本文分割模型的实验过程图。在图像分割研究中，2相图像分割是多相图像分割的一种特殊情况，由图3.3可以看出本文模型划分方案对2相三维图像分割同样有效，而且分割效果较好。3.4.2三维图像3相分割与重塑本实验采用下颌部位CT图像断层序列（图像规格15812899）和牙齿部位CT图像断层序列（图像规格128128105），该实验采用一个水平集函数的3个水平集12l1,l3和3l7，相关参数8,1,0.092553,0.3。
青岛大学硕士学位论文23a)第30幅b)第60幅c)第90幅图3.22相牙齿CT图像断层图片a)初始水平集b)迭代1步c)迭代3步图3.32相CT图像序列分割过程图如图3.2为预处理后的牙齿图像序列中三个断层图像，如图3.3为采用本文分割模型的实验过程图。在图像分割研究中，2相图像分割是多相图像分割的一种特殊情况，由图3.3可以看出本文模型划分方案对2相三维图像分割同样有效，而且分割效果较好。3.4.2三维图像3相分割与重塑本实验采用下颌部位CT图像断层序列（图像规格15812899）和牙齿部位CT图像断层序列（图像规格128128105），该实验采用一个水平集函数的3个水平集12l1,l3和3l7，相关参数8,1,0.092553,0.3。
【参考文献】：
期刊论文
[1]彩色纹理图像分割的非局部Mumford-Shah多通道全变差模型[J]. 杨振宇,潘振宽,王国栋. 重庆大学学报. 2019(01)
[2]基于一个水平集函数的多相图像分割方法[J]. 赵瑞雪,潘振宽,侯国家,刘存良. 计算机工程. 2018(04)
[3]改进的二阶总广义变分图像去噪算法[J]. 刘巧红,孙丽萍,林敏. 计算机工程与应用. 2017(19)
[4]全变分高阶模型的快速去噪算法[J]. 张倩. 电子世界. 2016(13)
[5]分段常值多相图像分割的变分水平集方法[J]. 李忠伟,倪明玖. 中国科学院研究生院学报. 2012(06)
[6]多相图像分割的交替凸松弛优化及其Split Bregman算法[J]. 王丽娅,潘振宽,魏伟波,刘存良,张志梅,王钰. 山东大学学报(工学版). 2011(02)
[7]多相图像分割的Split-Bregman方法及对偶方法[J]. 王琦,潘振宽,魏伟波. 计算机辅助设计与图形学学报. 2010(09)
[8]基于PM模型的曲面去噪变分水平集方法[J]. 崔丽娜,潘振宽,魏伟波,石洁,耿秀秀. 中国图象图形学报. 2010(03)
[9]三维图像多相分割的变分水平集方法[J]. 潘振宽,李华,魏伟波,郭振波,张春芬. 计算机学报. 2009(12)
[10]基于C-V模型的肝脏病灶CT图像多相分割[J]. 徐丹霞,吴效明,岑人经,罗朝辉. 医疗卫生装备. 2009(11)
博士论文
[1]基于变分水平集方法的多相图像分割研究[D]. 郭振波.中国海洋大学 2008
硕士论文
[1]基于非局部Mumford-Shah模型的纹理图像分割[D]. 杨振宇.青岛大学 2019
[2]基于变分水平集方法的通用模型和快速投影算法研究[D]. 端金鸣.青岛大学 2014
[3]基于整体曲率变分水平集方法的曲面恢复[D]. 耿秀秀.青岛大学 2009
[4]图像扩散的能量变分方法[D]. 张海涛.青岛大学 2009
[5]基于水平集的多相图像分割方法研究[D]. 石洁.青岛大学 2009
本文编号：3220522
【文章来源】：青岛大学山东省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
水平集函数和零水平集对应的轮廓线
青岛大学硕士学位论文23a)第30幅b)第60幅c)第90幅图3.22相牙齿CT图像断层图片a)初始水平集b)迭代1步c)迭代3步图3.32相CT图像序列分割过程图如图3.2为预处理后的牙齿图像序列中三个断层图像，如图3.3为采用本文分割模型的实验过程图。在图像分割研究中，2相图像分割是多相图像分割的一种特殊情况，由图3.3可以看出本文模型划分方案对2相三维图像分割同样有效，而且分割效果较好。3.4.2三维图像3相分割与重塑本实验采用下颌部位CT图像断层序列（图像规格15812899）和牙齿部位CT图像断层序列（图像规格128128105），该实验采用一个水平集函数的3个水平集12l1,l3和3l7，相关参数8,1,0.092553,0.3。
青岛大学硕士学位论文23a)第30幅b)第60幅c)第90幅图3.22相牙齿CT图像断层图片a)初始水平集b)迭代1步c)迭代3步图3.32相CT图像序列分割过程图如图3.2为预处理后的牙齿图像序列中三个断层图像，如图3.3为采用本文分割模型的实验过程图。在图像分割研究中，2相图像分割是多相图像分割的一种特殊情况，由图3.3可以看出本文模型划分方案对2相三维图像分割同样有效，而且分割效果较好。3.4.2三维图像3相分割与重塑本实验采用下颌部位CT图像断层序列（图像规格15812899）和牙齿部位CT图像断层序列（图像规格128128105），该实验采用一个水平集函数的3个水平集12l1,l3和3l7，相关参数8,1,0.092553,0.3。
【参考文献】：
期刊论文
[1]彩色纹理图像分割的非局部Mumford-Shah多通道全变差模型[J]. 杨振宇,潘振宽,王国栋. 重庆大学学报. 2019(01)
[2]基于一个水平集函数的多相图像分割方法[J]. 赵瑞雪,潘振宽,侯国家,刘存良. 计算机工程. 2018(04)
[3]改进的二阶总广义变分图像去噪算法[J]. 刘巧红,孙丽萍,林敏. 计算机工程与应用. 2017(19)
[4]全变分高阶模型的快速去噪算法[J]. 张倩. 电子世界. 2016(13)
[5]分段常值多相图像分割的变分水平集方法[J]. 李忠伟,倪明玖. 中国科学院研究生院学报. 2012(06)
[6]多相图像分割的交替凸松弛优化及其Split Bregman算法[J]. 王丽娅,潘振宽,魏伟波,刘存良,张志梅,王钰. 山东大学学报(工学版). 2011(02)
[7]多相图像分割的Split-Bregman方法及对偶方法[J]. 王琦,潘振宽,魏伟波. 计算机辅助设计与图形学学报. 2010(09)
[8]基于PM模型的曲面去噪变分水平集方法[J]. 崔丽娜,潘振宽,魏伟波,石洁,耿秀秀. 中国图象图形学报. 2010(03)
[9]三维图像多相分割的变分水平集方法[J]. 潘振宽,李华,魏伟波,郭振波,张春芬. 计算机学报. 2009(12)
[10]基于C-V模型的肝脏病灶CT图像多相分割[J]. 徐丹霞,吴效明,岑人经,罗朝辉. 医疗卫生装备. 2009(11)
博士论文
[1]基于变分水平集方法的多相图像分割研究[D]. 郭振波.中国海洋大学 2008
硕士论文
[1]基于非局部Mumford-Shah模型的纹理图像分割[D]. 杨振宇.青岛大学 2019
[2]基于变分水平集方法的通用模型和快速投影算法研究[D]. 端金鸣.青岛大学 2014
[3]基于整体曲率变分水平集方法的曲面恢复[D]. 耿秀秀.青岛大学 2009
[4]图像扩散的能量变分方法[D]. 张海涛.青岛大学 2009
[5]基于水平集的多相图像分割方法研究[D]. 石洁.青岛大学 2009
本文编号：3220522
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shengwushengchang/3220522.html
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