[发明专利]结合局部熵的局部能量泛函与非凸正则项的图像分割方法

摘要

本发明公开了一种结合局部熵的局部能量泛函与非凸正则项的图像分割方法，包括以下步骤：(1)读入图像I(x，y)；(2)初始化基于局部熵的局部能量泛函与非凸正则项的图像分割模型中的各个参数；(3)计算图像I(x，y)的局部熵hx；(4)在步骤(2)初始化参数的基础上对图像I(x，y)进行分割，采用基于局部熵的局部能量泛函与非凸正则项的图像分割模型对所述图像I(x，y)进行分割，并在分割的过程中进行水平集函数φ的更新；(5)根据方程对水平集函数φ进行演化，判断水平集函数φ是否收敛，如果收敛，则水平集函数φ停止演化，并输出分割图像；反之，则返回步骤(4)继续。本发明可以高效，准确地分割灰度不均匀图像。

主权项

1.一种结合局部熵的局部能量泛函与非凸正则项的图像分割方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)读入图像I(x，y)；(2)初始化基于局部熵的局部能量泛函与非凸正则项的图像分割模型中的各个参数，所述参数为φ、α、β、μ、v及σ，所述模型如下：其中：φ为水平集函数、α为全局能量项调节参数、β为局部能量项调节参数、μ为长度项系数、v为能量惩罚项系数(μ和v均为大于0的常数)、σ为高斯核函数gσ(x)的标准差；c1和c2分别为闭合活动轮廓曲线C内部和外部的平均灰度值、Eg为全局能量泛函、El为引入局部熵的局部能量泛函、El′为保持轮廓平滑的基于非凸正则项的长度惩罚项、EP为水平集函数在演化过程中保持为符号距离函数的能量惩罚项、f1(x)和f2(x)分别为x邻域的演化曲线内部和外部的均值拟合函数、hx为像素x的局部熵；(3)计算图像I(x，y)的局部熵hx；(4)在步骤(2)初始化参数的基础上对图像I(x，y)进行分割，采用基于局部熵的局部能量泛函与非凸正则项的图像分割模型对所述图像I(x，y)进行分割，并在分割的过程中进行水平集函数φ的更新；(5)根据以下方程对水平集函数φ进行演化，判断水平集函数φ是否收敛，如果收敛，则水平集函数φ停止演化，并输出分割图像；反之，则返回步骤(4)继续；演化方程如下：其中：φ为水平集函数(φ＞0表示在零水平集内部，φ＜0表示在零水平集外部，φ＝0表示零水平集)；α为全局能量项调节参数；β为局部能量项调节参数；μ为长度项系数、v为能量惩罚项系数(μ和v均为大于0的常数)；δε为Driac函数；I为输入图像；c1和c2分别为闭合活动轮廓曲线C内部和外部的平均灰度值；η为的边界停止函数；e1和e2为局部能量泛函演化方程计算过程中的替代表示；为梯度算子。