从图像中分割对象的方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及计算机视觉领域。更具体地讲，涉及一种从图像中分割对象的方法和 和设备。
【背景技术】
[0002] 图像分割是视觉技术中的一个重要技术，其在智能视频监视、基于内容的图像/ 视频检索、图像/视频注释、辅助的人机交互中有非常重要的应用。近来，图像分割技术已 经被逐渐应用于医学成像领域，用于从图像中分割出各种解剖结构，例如，隔膜、表皮、局部 室壁、器官、损伤、肿瘤等。
[0003] 然而，现有的图像分割技术需要非常高的计算量，无法实现快速实时的图像分割。 此外，现有的图像分割通常需要利用大量的训练样本来训练分类器，并且训练的分类器仅 能针对特定对象的分割，适用性较低。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种从图像中分割对象的方法和和设备。
[0005] 本发明的一方面提供一种从图像中分割对象的方法，包括:A)从图像中检测对象 的粗略位置，以获得包含对象的初始边界；B)将所述初始边界转换为链表的形式；C)对当 前的链表进行遍历；D)确定完成遍历后的链表所表示的边界是否收敛；E)当完成遍历后的 链表所表示的边界收敛时，以收敛的边界作为对象的边界。
[0006] 可选地，在遍历过程中，对链表进行更新。
[0007] 可选地，当完成遍历后的链表所表示的边界没有收敛时，返回执行步骤C)以对当 前的链表进行遍历。
[0008] 可选地，步骤C)包括：对当前的链表的节点进行遍历；确定遍历到的节点是否是 边界点；从链表删除被确定为不是边界点的节点，并在链表的末端添加新的节点。
[0009] 可选地，在步骤C)中，当新添加的节点的数量达到预定值时，完成遍历；当新添加 的节点的数量没有达到预定值，并且最后添加的节点被遍历后确定该最后添加的节点是边 界点时，完成遍历。
[0010] 可选地，在链表的末端添加新的节点的步骤包括：将距离所述不是边界点的节点 的预定步长的像素作为新的节点添加到链表的末端。
[0011] 可选地，所述遍历包括向外演化的遍历和向内演化的遍历，其中，在向内演化的遍 历过程中，在链表的末端添加新的节点的步骤包括：将沿离开对象的方向距离所述不是边 界点的节点的预定步长的像素作为新的节点添加到链表的末端；其中，在向外演化的遍历 过程中，在链表的末端添加新的节点的步骤包括：将沿进入对象的方向距离所述不是边界 点的节点的预定步长的像素作为新的节点添加到链表的末端。
[0012] 可选地，步骤C)包括：先执行向外演化的遍历并基于向外演化的遍历后的链表执 行向内演化的遍历；或者先执行向内演化的遍历并基于向内演化的遍历后的链表执行向外 演化的遍历。
[0013] 可选地，步骤D)包括：确定完成遍历后的链表所表示的边界所指示的区域与前一 完成遍历后的链表所表示的边界所指示的区域之间的差异是否小于预定阈值，当所述差异 小于预定阈值时，确定完成遍历后的链表所表示的边界收敛。
[0014] 可选地，所述差异是指完成遍历后的链表所表示的边界所指示的区域的中心与前 一完成遍历后的链表所表示的边界所指示的区域的中心之间的距离。
[0015] 可选地，所述的方法还包括：从完成遍历后的链表去除冗余节点，使得链表所表示 的边界为单层边界，其中，确定完成遍历后的链表所表示的边界是否收敛的步骤包括：确定 去除了冗余节点的链表所表示的边界是否收敛。
[0016] 可选地，确定遍历到的链表的节点是否是边界点的步骤包括：A1)确定当前的链表 的链表区域特征值；A2)根据链表区域特征值计算遍历到的链表的节点的类别属性值;A3) 计算遍历到的链表的节点的光滑特性值和梯度特性值;A4)基于节点的类别属性值、光滑特 性值和梯度特性值来确定节点是否是边界点。
[0017] 可选地，链表区域特征值可由下面的参数表示：Cl、^，i G [1，N]，
[0018] 其中，（^是当前的链表所表示的边界的内部的像素的特征值的均值是包围所 述边界的一带区域中的第i扇叶区域中的像素的特征值的均值，N表示所述带区域被划分 的扇叶区域的数量。
[0019] 可选地，通过下面的公式计算链表区域特征值:
[0020]
【主权项】
1. 一种从图像中分割对象的方法，包括： A) 从图像中检测对象的粗略位置，以获得包含对象的初始边界； B) 将所述初始边界转换为链表的形式； C) 对当前的链表进行遍历； D) 确定完成遍历后的链表所表示的边界是否收敛； E) 当完成遍历后的链表所表示的边界收敛时，以收敛的边界作为对象的边界。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，在遍历过程中，对链表进行更新。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中，当完成遍历后的链表所表示的边界没有收敛时， 返回执行步骤C)以对当前的链表进行遍历。
4. 根据权利要求1所述的方法，其中，步骤C)包括： 对当前的链表的节点进行遍历； 确定遍历到的节点是否是边界点； 从链表删除被确定为不是边界点的节点，并在链表的末端添加新的节点。
5. 根据权利要求4所述的方法，其中，在步骤C)中，当新添加的节点的数量达到预定值 时，完成遍历；当新添加的节点的数量没有达到预定值，并且最后添加的节点被遍历后确定 该最后添加的节点是边界点时，完成遍历。
6. 根据权利要求4所述的方法，其中，在链表的末端添加新的节点的步骤包括：将距离 所述不是边界点的节点的预定步长的像素作为新的节点添加到链表的末端。
7. 根据权利要求4或6所述的方法，其中，所述遍历包括向外演化的遍历和向内演化的 遍历， 其中，在向内演化的遍历过程中，在链表的末端添加新的节点的步骤包括：将沿离开 对象的方向距离所述不是边界点的节点的预定步长的像素作为新的节点添加到链表的末 端； 其中，在向外演化的遍历过程中，在链表的末端添加新的节点的步骤包括：将沿进入对 象的方向距离所述不是边界点的节点的预定步长的像素作为新的节点添加到链表的末端。
8. 根据权利要求7所述的方法，其中，步骤C)包括：先执行向外演化的遍历并基于向 外演化的遍历后的链表执行向内演化的遍历；或者先执行向内演化的遍历并基于向内演化 的遍历后的链表执行向外演化的遍历。
9. 根据权利要求1所述的方法，其中，步骤D)包括：确定完成遍历后的链表所表示的 边界所指示的区域与前一完成遍历后的链表所表示的边界所指示的区域之间的差异是否 小于预定阈值，当所述差异小于预定阈值时，确定完成遍历后的链表所表示的边界收敛。
10. 根据权利要求9所述的方法，其中，所述差异是指完成遍历后的链表所表示的边界 所指示的区域的中心与前一完成遍历后的链表所表示的边界所指示的区域的中心之间的 距离。
11. 根据权利要求1所述的方法，还包括：从完成遍历后的链表去除冗余节点，使得链 表所表示的边界为单层边界， 其中，确定完成遍历后的链表所表示的边界是否收敛的步骤包括：确定去除了冗余节 点的链表所表示的边界是否收敛。
12. 根据权利要求7所述的方法，其中，确定遍历到的链表的节点是否是边界点的步骤 包括： Al)确定当前的链表的链表区域特征值； A2)根据链表区域特征值计算遍历到的链表的节点的类别属性值； A3)计算遍历到的链表的节点的光滑特性值和梯度特性值； A4)基于节点的类别属性值、光滑特性值和梯度特性值来确定节点是否是边界点。
13. 根据权利要求12所述的方法，其中，链表区域特征值可由下面的参数表示：Cl、 C11, i ^ [Ι,Ν], 其中，C1是当前的链表所表示的边界的内部的像素的特征值的均值，4是包围所述边 界的一带区域中的第i扇叶区域中的像素的特征值的均值，N表示所述带区域被划分的扇 叶区域的数量。
14. 根据权利要求13所述的方法，其中，通过下面的公式计算链表区域特征值Ae:
其中，I(X)表示链表的节点所表示的像素 X的特征值，Xi(X)表示指示函数，当像素 X 位于4区域时，Xi(X)=I ;当像素 X不位于4区域时，Xi(X)=O15
15. 根据权利要求13所述的方法，其中，通过下面的公式计算光滑特性值R(X):
其中，Nn#(X)是节点所表示的像素 X的去心邻域，Φ (y)是输入为y的水平集函数，该 水平集函数的值域为{-1，〇, 1}，
表示节点所表示的像素 X的去心邻域中的像素数 量。
16. 根据权利要求13所述的方法，其中，通过下面的公式计算梯度特性值g(x):
其中G。是以σ为方差的高斯核函数，I表示图像的像素的像素值集合，符号*表示求 卷积，符