基于平流矢量场和弥散流改进的几何活动轮廓模型

来源：电子测量技术杂志2021年第1期北京时间：

作者：王蒙，马意

单位：1.昆明理工大学信息工程与自动化学院 昆明 650500;2.云南省人工智能重点实验室 昆明 650500

摘要：几何活动轮廓通过水平集演化捕获目标边界，然而传统方法忽略了前景物体涉及的全局运动及局部形变，从本质上限制了轮廓的动态谐调范围。本文提出一种由隐式流驱动的几何活动轮廓方法，用于分割形变对象的动态轮廓。根据流体力学，对平流及弥散的隐式流进行建模，从而直接引导水平集的更新。根据图像序列之间有限的运动观测，采用具有平滑和稀疏项的回归算法以拟合平流矢量场。之后，引入受空间梯度约束的非均匀弥散方程，将最终叠加的隐式流用于水平集演化。提出的几何活动轮廓方法构成了一个统一的扩展框架，保留了已有模型对轮廓拓扑变化的适应性。对多个场景下的动态轮廓分割实验表明，提出方法能准确地分割具有全局运动及不规则形变的前景目标，且具有收敛速度快、稳定性强的优点。

关键词：矢量场;动态分割;几何活动轮廓;特征点;平流弥散

基金资助：国家自然科学基金（61563025）；云南省科学技术厅科研项目（KKS0201603019）资助