Elevated active contour with global image energy based on electrostatic force

• Autorzy: Bołdak C.

Warianty tytułu

PL

Podniesiony aktywny kontur z globalną energią obrazu opartą na sile elektrostatycznej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this article a new modification of the well known segmentation technique, namely active contour - snake, was proposed. This modification consists in a new formulation of its external force based on the electrostatics. However the base idea of giving electric charges to the image and the snake has been already presented in several works, none of them clearly adressed the problem where the charged snake took place of a charged pixel. In this situation the electrostatic force is not defined, since the distance between charges is zero. The snake proposed in this work evolves on a plane elevated above the image, what never allows this distance to become zero. The method was implemented and verified on real microscopic images of oocytes, proving its superiority on the classic snake.

PL

W artykule tym zaprezentowana jest nowa modyfikacja techniki segmentacji znanej pod nazwą aktywnego konturu - węża. Polega ona na nowym sformułowaniu siły zewnętrznej opartej na sile elektrostatycznej. W istniejących pracach, w których obraz i kontur posiadały ładunek elektryczny, omijano problem konturu zajmującego pozycję naładowanego piksela. W takiej sytuacji siła elektrostatyczna jest niezdefiniowana, gdyż odległość między ładunkami jest zerowa. Proponowany w tej pracy kontur operuje na płaszczyźnie wyniesionej ponad obraz, co sprawia, że odległość ta nigdy nie spada do zera. Metoda została zaimplementowana i zweryfikowana na rzeczywistych obrazach mikroskopowych oocytów, gdzie wykazała swoją wyższość nad klasyczną techniką węża.

Słowa kluczowe

EN

image segmentation; electrostatic force; active contour - snake

PL

segmentacja obrazów; siła elektrostatyczna; kontur aktywny; kontur węża

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Białostockiej. Informatyka
• Rocznik: 2010
• Tom: Z. 6
• Strony: 5--21
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Bołdak C.

• Politechnika Białostocka. Wydział Informatyki, Białystok

Bibliografia

• [1] Alén, S., Cernadas, E., Formella, A. Domínguez, R., Saborido-Rey, F.: Comparison of Region and Edge Segmentation Approaches to Recognize Fish Oocytes in Histological Images; ICIAR 2006, LNCS 4142, pp. 853-864, 2006.
• [2] Basile, T.M.A., Caponetti, L., Castellano, G., Sforza, G.: A Texture-Based Image Processing Approach for the Description of Human Oocyte Cytoplasm; IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 59, no. 10, pp. 2591-2601, 2010.
• [3] Cohen, L.D., Cohen, I. : Finite-Element Methods for Active Contour Models and Balloons for 2-D and 3-D Images; IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, vol. 15, no. 11, pp. 1131-1147, 1993.
• [4] Giusti, A., Corani, G., Gambardella, L.M., Magli, C. and Gianaroli, L.: Lighting-Aware Segmentation of Microscopy Images for In Vitro Fertilization; ISVC 2009, LNCS 5875, pp. 576-585, 2009.
• [5] Gunn, S.R., Nixon, M.S.: A Robust Snake Implementation: A Dual Active Contour IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, vol. 19, no. 1, pp. 63-68,1997.
• [6] Jalba. A.C., Wilkinson, M.H.F, Roerdink, J.B.T.M.: CPM: A Deformable Model for Shape Recovery and Segmentation Based on Charged Particles; IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, vol. 26, no. 10, pp. 1320-1335,2004.
• [7] Kass, M., Witkin, A., Terzopoulos, D.: Snakes: Active contour models; International Journal of Computer Vision, vol. 1, no. 4, pp. 321-331, 1988.
• [8] McInerney, T. Terzopoulos, D.: Deformable Models in Medical Image Analysis: A Survey; Medical Image Analysis, vol. 1, no. 2, pp. 91-108, 1996.
• [9] Pastorinho, M.R., Guevara, M.A., Silva, A., Coelho, L., Morgado, F.: Development of a New Index to Evaluate Zooplanktons Gonads: An Approach Based on a Suitable Combination of Deformable Models; LNCS 3773, pp. 498-505, 2005.
• [10] Xu, C., Prince, J. L.: Snakes, Shapes, and Gradient Vector Flow; IEEE Transactions on Image Processing, vol. 7, no. 3, pp. 359-369, 1998.
• [11] Yang, R., Mirmehdi, M., Xie, X.: A Charged Active Contour Based on Electrostatics; ACIVS 2006, LNCS 4179, pp. 173-184, 2006.
• [12] Chang, H.H., Valentino, D.J.: An Electrostatic Deformable Model for Medical Image Segmentation; Computerized Medical Imaging and Graphics, vol. 32, no. 1, pp. 22-35, 2008. 20