图像分割中主动轮廓的物理建模技术

以物理原理的模拟与可视化为代表的物理建模方法被引入主动轮廓的形状提取中。采用这一概念的目的是解决主动轮廓应用中的几个主要困难。首先，开发了一种实现参数化主动轮廓（Snakes）拓扑变化的技术。关键策略是模拟气球膨胀并填充包含多个物体的封闭空间的过程。移除接触的气球表面后，可以通过被包围的剩余气球表面识别物体。利用Snakes扫过的燃烧区域来追踪轮廓，并为停止Snake曲线运动提供判据。当Snakes完全终止演化时，通过忽略该判据，可以再次演化Snakes并继续区域燃烧，从而形成一个连通区域。从燃烧区域边界提取的轮廓可以分别代表每个物体的子蛇。其次，设计了一种新颖的方案来解决几何主动轮廓（GAC）中轮廓从大间隙泄漏和分割误差的问题。它将分割过程分为两个处理阶段。通过在最后阶段模拟波在各向同性介质中的传播，可以显著增强基于水平集的GAC中图像力的效果，并为这两个问题提供满意的解决方案。第三，为了支持上述主动轮廓的物理模型，我们引入了一个在图像平面上方的模板平面上创建的通用图像力场。该力场对于具有复杂几何形状的噪声图像更具适应性。