粒子群算法在二维Otsu图像分割中的应用研究

研究图像识别优化提取目标问题,噪声影响使图像目标识别精度差,效率低.传统Otsu算法的阈值的选取大多采用穷尽的搜索方式,运算效率较低,抗噪能力不强,容易产生误分割.为了提高图象分割效率和分割精度,提出一种粒子群优化算法的二维Otsu图像分割方法.方法首先对图像进行去噪处理,绘制出图像的二维直方图,根据二维直方图信息选取适当灰度值作为混沌粒子群算法中的初始粒子,每个粒子代表一个可行的二维阈值向量,通过粒子群之间的协作来获得最优阈值,可采用最优阈值划分像素,实现图像分割.实验结果表明,相对于传统Otsu图像分割算法,不仅得到了更高的图像分割精度,计算量也大大减少,提高分割效率,有利于提高图像处理的实时性,也证实了将粒子群算法用于阈值分割是可行的.     

改进的动物精子图像分割算法

动物精子图像分割在计算机辅助精子质量分析系统(CASA)中有着非常重要的作用,直接关系到精子质量检测的精度和速度。在总结最大类间方差(Otsu)算法利弊的基础上,对传统二维Otsu算法原理以及在动物精子图像分割过程中存在处理时间过长的问题进行了研究,提出了一种改进的二维Otsu图像分割算法,通过改变二维直方图的分块方式将二维最优阈值搜索变为一维最优阈值搜索,从而缩短寻找最优阈值的处理时间。实验结果表明,改进的分割算法可以有效降低算法复杂度和噪声干扰,实现动物精子图像快速、准确的分割。     

基于狮群优化二维Otsu算法的输送带撕裂检测方法

基于传统二维Otsu分割算法的输送带撕裂检测方法采用穷尽搜索式的阈值选取方式,图像分割时间长、实时性差,不能同时满足撕裂检测精度与速度要求。针对上述问题,提出了一种基于狮群优化二维Otsu算法的输送带撕裂检测方法。首先通过输送带撕裂检测装置采集输送带图像,采用中值滤波和直方图均衡化对采集到的图像进行去噪和增强处理,突出撕裂部位;然后采用狮群优化二维Otsu算法对预处理过的图像求取接近实际的分割阈值,用该阈值对输送带图像进行分割处理;最后通过计算分割后图像中黑色像素点的数量进行撕裂诊断。仿真结果表明,该方法比基于传统二维Otsu算法的检测方法寻优能力更强,输送带分割效果更好,可以准确地从输送带图像中分割出裂痕,撕裂识别的正确率为98.2%,提高效率的同时缩短了运行时间,可以满足输送带撕裂检测的准确性和实时性要求。     

细胞膜机制萤火虫算法优化多阈值Otsu图像分割

图像阈值分割是将灰度图像转换为二值图像的常用图像分割方式.经典多阈值Otsu算法对复杂图像进行分割取得了很好的效果,但是其采用穷举方法来寻找最优阈值是非常耗时的.针对这一问题,本文提出了一种基于细胞膜和自适应步长萤火虫混合优化算法的多阈值Otsu图像分割方法.利用萤火虫算法的启发式搜索来寻找图像分割的最优阈值很好地降低了算法的时间复杂度,并且在萤火虫算法中混合细胞膜算法很好地解决了萤火虫算法的"早熟"现象.实验结果表明,与经典多阈值Otsu法和萤火虫算法优化多阈值Otsu法相比,本文提出的算法具有更高的收敛速度和更好的图像分割效果,并且有效解决了萤火虫算法易陷入局部最优的问题.     

改进的二维Otsu算法在SF6压力表盘图像分割中的研究

为了提高SF6压力表盘图像分割准确度,对比了传统二维Otsu和Otsu双阈值分割算法,给出了一种改进二维Otsu算法.针对二维Otsu算法选取最佳阈值时存在的缺陷,将整体阈值再区分并结合离差平方和作为适应度函数选取最佳阈值,提高了目标图像的阈值分割效果.实验结果表明:所提算法不仅满足对SF6压力表盘图像进行目标区域分割,同时具有更高的稳定性、快速性和分割精度.     

基于改进粒子群算法的二维阈值图像分割*

二维Otsu方法同时考虑了图像的灰度信息和像素间的空间邻域信息,是一种有效的图像分割方法。针对二维Otsu方法计算量大的特点,采用量子粒子群算法来搜索最优二维阈值向量, 每个粒子代表一个可行的二维阈值向量,通过各个粒子的飞行来获得最优阈值。结果表明,所提出的方法不仅能得到理想的分割结果,而且计算量大大减少,达到了快速分割的目的,便于二维Otsu方法的实时应用。     

基于鱼群算法的图像阈值分割*

本文提出了一种基于鱼群算法的二维阈值图像分割的新方法。传统的二维Otsu方法考虑了图像的灰度信息和像素间的空间邻域信息,是一种有效的图像分割方法。针对Ostu方法的计算量大、运行时间长的缺陷,采用鱼群算法来搜索最优二维阈值向量,通过鱼群追尾行为获得最优阈值。实验结果表明,所提出的方法不仅能得到理想的分割结果,而且分割速度快。     

二维Otsu阈值分割算法的改进及应用

为改善传统二维Otsu阈值分割算法处理图像的计算复杂度高、实时性差、受噪声干扰严重等缺点,提出一种改进的快速二维Otsu阈值自动分割算法.通过改变二维直方图判别域的划分将二维阈值求解转化为一维阈值求解,对原图像的直方图采用二分法得到最优分割阈值的初始值,然后在此基础上通过两个分量方向上迭代求解得到图像的最优分割阈值.理论分析与仿真车牌实验表明,与传统二维阈值分割算法相比,此算法的计算复杂度远远低于原始二维Otsu算法,且分割效果和原始算法的基本一致.     

基于粒子群和二维Otsu方法的快速图像分割

二维Otsu方法同时考虑了图像的灰度信息和像素间的空间邻域信息,是一种有效的图像分割方法.针对二维Otsu方法计算量大的特点,采用粒子群算法来搜索最优二维阈值向量.每个粒子代表一个可行的二维阈值向量,通过粒子群之间的协作来获得最优阈值.结果表明,所提出的方法不仅能得到理想的分割结果,而且计算量大大减少,达到了快速分割的目的,便于二维Otsu方法的实时应用.     

改进的二维Otsu自动分割算法及其应用研究

针对传统二维阈值分割算法处理胃腺癌细胞显微图像计算时间长、噪声干扰严重等缺点,提出了一种改进的二维快速Otsu阈值自动分割算法。该算法通过改变二维直方图判别域的划分,快速得到最优阈值近似值,并通过引入松弛变量,估计最优阈值所在范围,加大阈值搜索步进值,最后得到最优阈值。实验结果表明,该算法能有效地减少细胞核粘连现象,大大减少了处理时间。     

改进人工蜂群算法在二维Otsu图像分割中的应用

为了迅速准确的分割图像,通过对传统蜂群算法选择蜜源方式和缺陷蜜源的调整,提出了一种基于改进的人工蜂群算法分割二维Otsu图像的新方法. 此方法把图像阈值由人工蜂群算法中的蜜蜂表示,通过引领蜂、侦查蜂和跟随蜂之间的信息共享和分工协作来求出最佳阈值,成功解决了传统二维Otsu图像分割计算量大、运行时间长的缺陷. 实验结果表明,所提出的算法不仅能得到理想分割结果,而且分割速率快.     

基于模拟退火算法的多阈值图像分割*

针对多阈值图像分割时Otsu算法计算量过大的问题,提出基于模拟退火算法的阈值选取方法。首先依据最大类间方差准则,通过对直方图分析处理得到初始阈值向量,然后将该阈值向量作为初始解,利用改进的模拟退火算法逼近最优阈值向量。较之Otsu算法,该算法的计算量大幅减小,如实验中对图像的三阈值分割,运行效率提高了400多倍。结果表明,该算法能够快速、准确地实现多阈值图像分割。     

新的基于分解直方图的三维Otsu分割算法

Otsu是图像处理领域一种常见的图像分割方法.为了解决传统的三维Otsu法时间复杂度高、抗噪性低等缺点,提出了利用直方图投影技术和直方图分解技术对三维直方图降维,将其拆分成一个一维直方图和一个二维直方图,分别用一维Otsu法和二维曲线型Otsu法求阈值,再用获得的阈值确定图像点的归类.实验对比结果表明:该方法分割效果较好,运行时间短,能满足实时性的要求.     

改进的交互式Otsu红外图像分割算法

为提高红外图像中目标分割的精度和抗噪性能,提出了一种改进的交互式Otsu图像分割算法。采用图像信息熵特征和类间方差特征对经典Otsu算法的阈值判别函数进行改进,获得的最优阈值能较好地将目标从背景中分割出来,且具有良好的边缘保持效果,提高了算法的分割精度。同时,针对红外图像目标单一的特点,采用交互式粗分割的思路,先在红外图像中提取包含目标的局部封闭区域,进而在提取的区域内进行改进的Otsu分割。通过对红外图像激光光斑目标提取过程的实验结果表明：改进的Otsu分割算法大大降低了背景噪声对分割算法的影响,提高了抗噪性能与分割精度,且最大程度地减少分割算法的运算量,并较好地保持了目标模糊边缘,分割效果优于传统的Otsu算法和相关的改进Otsu算法。     

A Fast 2-D Otsu lung tissue image segmentation algorithm based on improved PSO

In order to reduce the time of lung tissue image segmentation, we proposed a fast 2-D Otsu lung tissue image segmentation algorithm based on improved PSO. Firstly, in the 2-D Otsu algorithm, the search scope of 2-D gray threshold is limited in a long and narrow region, which is the neighbourhood of the diagonal from the third region to the first region of the 2-D gray histogram, and the search scope and the computation are reduced, operation speed is improved. Secondly, In the PSO algorithm, the position of the particles is adjusted during iterating based on the principle of symmetric disposition, so as to avoid PSO falling into local optimal solution and improves the accuracy of threshold searching. Finally, a lung CT image with 1280×960 resolutions is segmented by our algorithm and other traditional algorithms, and a comparison is given. The segmentation threshold of our method is 85, the difference is less than 5 comparing with that of other traditional algorithms, and it shows that our method has almost the same searching precision as the traditional algorithms. The time cost is only 162ms, which is far less than the traditional algorithms, and it shows that our method improve the segmentation speed. It can be concluded that our method can not only satisfy the requirement of segmentation precision, but also meet the requirement of operation speed.     

基于遗传算法的二维Otsu算法改进

为改善传统二维0tsu阈值分割算法处理图像时计算复杂度高、实时性差等缺点,将遗传算法应用到二维Otsu灰度图像阈值寻优中,并提出一种改进的自适应遗传算法。实验证明,新的算法对灰度图像有较好的分割效果,与传统算法相比,分割图像清晰,实时性也得到了明显的改进。     

二维Otsu阈值法的快速算法

最大类间方差法(Otsu)是图像分割的经典算法,在其基础之上发展起来的二维Otsu阈值分割法由于计算复杂而制约了其应用。针对这一缺点,提出一种改进的二维Otsu阈值法的快速算法。首先将原始二维直方图划分成M×M个区域,将每个区域视为1个点,构造新的二维直方图,在其上利用二维Otsu以及快速递推算法,得到分割阈值所处的区域编号;既而对所确定的区域再次使用二维Otsu算法得到原始图像的分割阈值。实验结果证明,改进算法有效地提高了计算速度,降低了算法的空间复杂度,且分割效果与原始算法基本一致。