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针对包含多个目标或目标灰度与背景灰度接近的图像分割问题,借鉴人类视觉系统的关注机制和多分辨性,提出一种多尺度框架下基于感兴趣区域提取的图像水平集分割方法。对原图像小波变换的低频分量图应用显著性特征提取出感兴趣区域,将图像域分成多个感兴趣子区域和一个背景子区域,在各目标子区域中,采用C-V模型方法进行曲线演化,并对各子区域分割结果进行合成。仿真结果标明,该算法能有效分割多目标图像。