概率作为马尔可夫随机场 (MRF) 的输入:如何改进 cmex 代码?

Probability as input to Markov random field (MRF): how to refine the cmex code?

我是 MRF 的新手,不太擅长编程。 我已经使用 CNN 从语义分割中获得了概率图,我必须使用马尔可夫随机场 (MRF) 来优化分割。 我在这个linkGCmex下载Shai Bagon提供的代码。基于 alpha 扩展或交换执行能量最小化。

我用 mex 编译了代码,我需要改进一元和成对能量最小化函数。我有一堆图像,需要提取 6-neighborhood 网格并在 pair-wise 函数中包含细化的邻域。

一元函数的输入是概率图,它是一个大小为 (256,256,4) 的堆栈,用于 4 个不同 类:

我的问题是: 有人根据定义的不同能量函数改进了代码 1) 我想更改一元和成对公式)。哪些功能和代码的哪些部分应该重新优化和重新编译?

2) 如何改变w_i,j?是根据强度差计算的,这里只有概率,是相邻两个体素的概率之差吗?

非常感谢您的帮助。谢谢

你有 60 片 256x256 像素(总共 ~4G 体素),即 slices 是一个 256-by-256-by-60数组。一旦你将 slices 喂入你的网络(一个接一个或分批——任何最适合你的)你就有 prob 大小的概率 256-by-256-by -60-by-4.
我建议您使用 third constructor of GCMex 构建您的图表以进行优化。
为此,您首先需要定义一个稀疏图。使用 sparse_adj_matrix:

[ii jj] = sparse_adj_matrix([256 256 60], 1, 1);  % 6-connect 3D grid
n = prod([256 256 60]);  % num voxels
wij = exp(-((slices(ii)-slices(jj)).^2)/(2*sig2));  % -|Ii-Ij|^2/2\sig^2
W = sparse(ii, jj, wij, n, n);  % sparse grid graph

一旦你有了图表,一切就从这里开始了:

Dc = -reallog(reshape(prob, n, 4)).';  %' unary/data term 
lambda = 2;  % relative weight of the smoothness term
gch = GraphCut('open', Dc, lambda*(ones(4)-eye(4)), W);  % construct the graph
[gch L] = GraphCut('expand', gch);  % minimize using "expand" method
gch = GraphCut('close', gch);  % do not forget to de-allocate

要查看输出标签,您需要 reshape

output = reshape(L, size(slices));

PS,
如果切片之间的空间距离大于同一切片中相邻体素之间的间隙,则可能需要对同一切片中的 iijj 使用不同的 sig2,并且对于iijj 位于不同的切片上。这需要一点努力。