基于平流矢量场和弥散流改进的几何活动轮廓模型

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。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。然后,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。