Сегментирование изображения на передний план и фон с использованием технологии выращивания активных контуров (змей)
Техника активных контуров, также называемая змеями, представляет собой итеративный алгоритм сегментации изображения, увеличивающий область. Используя алгоритм активных контуров, можно задать начальные кривые на изображении, а затем использовать activecontour для развития кривых в направлении границ объекта.
BW = activecontour(A,mask)A в области переднего плана (объект) и фона с использованием активных контуров.
mask аргумент - это двоичное изображение, указывающее начальное состояние активного контура. Границы областей объекта (белые) в mask определите исходное положение контура, используемое при эволюции контура для сегментации изображения. Выходное изображение BW является двоичным изображением, где передний план белый (логическое значение true), а фон черный (логическое значение false).
Чтобы получить более быстрые и точные результаты сегментации, укажите начальное положение контура, близкое к требуемым границам объекта.
BW = activecontour(___,Name,Value)
Чтение и отображение изображения в градациях серого.
I = imread('coins.png'); imshow(I) title('Original Image')
Укажите начальный контур, окружающий интересующие объекты. Отображение контура.
mask = zeros(size(I));
mask(25:end-25,25:end-25) = 1;
imshow(mask)
title('Initial Contour Location')
Сегментировать изображение с помощью activecontour функция. По умолчанию функция развивает сегментацию через 100 итераций.
bw = activecontour(I,mask);
Просмотрите результат. После 100 итераций объекты не полностью сегментируются от фона, поскольку исходный контур не близок к границам объекта.
imshow(bw)
title('Segmented Image, 100 Iterations')
Чтобы продолжить развитие сегментации, увеличьте число итераций. После 300 итераций объекты полностью сегментируются от фона.
bw = activecontour(I,mask,300);
imshow(bw)
title('Segmented Image, 300 Iterations')
Чтение и отображение изображения в градациях серого.
I = imread('toyobjects.png');
imshow(I)
Нарисуйте начальный контур рядом с интересующим объектом с помощью drawrectangle функция. После рисования контура создайте маску с помощью команды createMask функция.
r = drawrectangle;
mask = createMask(r);
Сегментировать изображение с помощью 'edge' метод и 200 итераций.
bw = activecontour(I,mask,200,'edge');Отображение последнего контура над исходным изображением красным цветом.
hold on; visboundaries(bw,'Color','r');
Отображение результата сегментации по исходному изображению. Объект на переднем плане имеет синий цвет.
figure imshow(labeloverlay(I,bw));
Загрузите 3-D объемные данные изображения, удалив одиночный размер.
D = load('mri.mat');
A = squeeze(D.D);Создайте маску 2-D для начальных точек.
seedLevel = 10; seed = A(:,:,seedLevel) > 75; figure imshow(seed)
Создайте пустую маску затравки 3-D и поместите в нее начальные точки.
mask = zeros(size(A)); mask(:,:,seedLevel) = seed;
Сегментация выполняется с использованием активных контуров, задающих маску-источник.
bw = activecontour(A,mask,300);
Отображение 3-D сегментированного изображения.
figure; p = patch(isosurface(double(bw))); p.FaceColor = 'red'; p.EdgeColor = 'none'; daspect([1 1 27/128]); camlight; lighting phong
activecontour использует границы областей в mask как начальное состояние контура, с которого начинается эволюция. Отверстия в маске могут привести к непредсказуемым результатам. Использовать imfill для заполнения любых отверстий в областях в mask.
Если область касается границ изображения, то activecontour удаляет слой с одним пикселем из области перед дальнейшей обработкой, чтобы область не касалась границы изображения.
Чтобы получить более быстрые и точные результаты, задайте начальное положение контура, близкое к требуемым границам объекта, особенно для 'edge' способ.
Для 'edge' Сущность способа заключается в том, что активный контур естественным образом смещают в сторону усадки внутрь (складывания). При отсутствии какого-либо градиента изображения активный контур сжимается сам по себе. И наоборот, с 'Chan-Vese' в случае, когда контур не смещен, контур может свободно сжиматься или расширяться на основе элементов изображения.
Для достижения точной сегментации с помощью 'edge' укажите начальный контур, который лежит вне границ объекта. Активный контур с помощью 'edge' по умолчанию метод смещен до усадки.
Если области объектов имеют значительно отличающиеся интенсивности в градациях серого, то 'Chan-Vese' метод [1] может не сегментировать все объекты в изображении. Например, если изображение содержит объекты, которые ярче фона, и некоторые объекты, которые темнее, 'Chan-Vese' метод, как правило, сегментирует только темные или яркие объекты.
activecontour использует метод набора уровней Sparse-Field, аналогичный описанному в [3], для реализации активной эволюции контура.
[1] Т. Ф. Чан, Л. А. Везе, Активные контуры без рёбер. Транзакции IEEE по обработке изображений, том 10, выпуск 2, стр. 266-277, 2001.
[2] В. Казеллес, Р. Киммель, Г. Сапиро, Геодезические активные контуры. Международный журнал компьютерного зрения, том 22, выпуск 1, стр. 61-79, 1997.
[3] Р. Т. Уитакер, подход на уровне набора к трехмерной реконструкции из данных диапазона. Международный журнал компьютерного зрения, том 29, выпуск 3, стр. 203-231, 1998.
drawellipse | drawfreehand | drawpolygon | Сегментирование изображения | multithresh | poly2mask | roipoly