二维遗传算法用于图象动态分割

为了有效地对受噪声影响的图象进行分析,提出了两种基于二维遗传算法的图象动 态分割算法.在这些算法中:1)分别采用了以阈值曲面和模糊隶属度曲面为染色体的二维染 色体编码方式;2)采用了全局阈值化算法和模糊集合理论初始化种群;3)采用Hopfield网络 的能量函数形式,结合FCM算法和现有阈值化算法中的一般性分割准则构造适应度函数. 利用实际图象将所提出的算法与一些典型算法进行了分割比较实验,结果表明所提算法有较 好的抗噪效果.     

基于遗传算法的血液细胞图像的分割方法研究

设计一种基于最大类间方差法的遗传分割算法。算法中采用二进编码机制;随机均匀地产生初始种群;以最大类问方差法作适应度函数;以及在更新种群方面,引入新个体。以区域一致性,区域对比度,时间为准则,对改进的遗传算法的分割方法与传统的几种全局阈值方法进行对比。实验结果证明该算法具有快速性、有效性和稳定性。     

改进的遗传算法在医学图像中的应用

针对标准的遗传算法（ GA）在优化Otsu法求取图像阈值时出现收敛速度慢、易早熟等问题,提出了一种改进的GA用于图像分割。该算法根据种群不同的进化代数和个体适应度的大小,动态地调整精英选择策略和遗传算子,从而提高了算法的收敛速度、得到了范围稳定的图像分割阈值,且保持了种群多样性。将该算法应用于医学图像分割,实验结果表明：该算法可以对医学图像进行分割且效果明显。     

基于遗传算法的彩色图像二维熵多阈值自适应分割

提出一种基于遗传算法的二维熵多阈值自适应图像分割方法.在分析研究二维熵阈值分割原理的基础上,将可变码长的遗传算法应用于多阈值分割处理过程,采用基于多阈值的整数编码方式,将图像分割的类别数即染色体的码长融合到适应度函数中,从而实现了在对阈值寻优的同时得以优化分割类别数,最终实现图像的多阈值自适应分割处理.实验分析结果表明,该方法具有实现阈值寻优速度快,最优解对应图像分割效果好的特点.     

A multiobjective spatial fuzzy clustering algorithm for image segmentation

This article describes a multiobjective spatial fuzzy clustering algorithm for image segmentation. To obtain satisfactory segmentation performance for noisy images, the proposed method introduces the non-local spatial information derived from the image into fitness functions which respectively consider the global fuzzy compactness and fuzzy separation among the clusters. After producing the set of non-dominated solutions, the final clustering solution is chosen by a cluster validity index utilizing the non-local spatial information. Moreover, to automatically evolve the number of clusters in the proposed method, a real-coded variable string length technique is used to encode the cluster centers in the chromosomes. The proposed method is applied to synthetic and real images contaminated by noise and compared with k-means, fuzzy c-means, two fuzzy c-means clustering algorithms with spatial information and a multiobjective variable string length genetic fuzzy clustering algorithm. The experimental results show that the proposed method behaves well in evolving the number of clusters and obtaining satisfactory performance on noisy image segmentation.     

群智能算法优化的结合熵的最大类间方差法与脉冲耦合神经网络融合的图像分割算法

针对最大类间方差准则下的图像分割结果携带原图信息量不足、实时性差和脉冲耦合神经网络（PCNN）模型中循环迭代次数难以确定的问题,提出了群智能算法优化的结合熵的最大类间方差法（OTSU-H）与PCNN融合的自动图像分割算法。首先,充分利用图像的灰度分布信息和相关信息,将图像信息中冗余度、竞争性以及互补性有效地融合,构造二维和三维观测空间,提出了OTSU-H准则的快速递归算法;其次,将快速递推算法的目标函数分别作为布谷鸟搜索（CS）算法、萤火虫算法（FA）、粒子群优化（PSO）算法和遗传算法（GA）四种群智能算法的适应度函数;最后,将优化之后的OTSU-H引入PCNN模型中自动获取循环迭代次数。实验结果表明,与原始的最大类间方差法（OTSU）、最大熵准则以及基于图论分割、像素的聚类分割和候选区域语义分割的图像分割算法相比,所提算法具有较好的图像分割效果,同时降低了计算复杂度,节约了计算机的存储空间,具有较强的抗噪能力。所提算法时间损耗少、不需要训练的特性使得算法的运用范围较广。     

微分进化自适应模糊C均值分割算法

模糊C均值（FCM）聚类算法分割图像时,对图像的背景噪声和聚类算法的初始值比较敏感,为了克服这个问题,进而提出了微分进化模糊[C]均值分割算法。为了避免陷入局部极值,首先使用FCM聚类初始化,接着用改进的FCM进行模糊聚类;然后进行初始化种群操作,设置微分进化DE算法的参数,计算种群中每个个体的适应值,最后对满足条件的适应值进行变异、交叉、选择操作。利用DE算法的全局搜索优化能力,有效抑制了局部极值的产生和图像的背景噪声、纹理细节对图像分割效果的影响。还克服了对初值选择敏感的问题,保证图像分割边界的完整性,是一个比较高效的方法,有效地提升了分割效果。DE算法本身具有简单,快速,鲁棒性好等优点,利用这些优点可以有效地克服FCM算法的缺点。     

基于HTM的遗传时间序列分割算法

结合层级实时记忆（Hierarchical Temporal Memory,HTM）模型与基于模式集的遗传时间序列分割算法各自的优点,用基于HTM的适应值函数替换原基于模式集的适应值函数,提出基于HTM的遗传时间序列分割算法。该算法可实现时间序列的分割及其相应子序列的分类识别。同时,针对HTM对训练样本的要求,提出一种基于模式集的HTM训练样本生成算法。最后在股票序列上验证了这2种算法的有效性。      

基于邻域的模糊C 均值图像分割算法*

给出了一种改进的模糊C-均值图像分割算法。该算法充分考虑了图像的空间信息,在图像存在噪声的情况下能产生区域一致的分割结果,并可以减少图像噪声。另外,通过引入聚类数目自动获取与聚类中心初始化的算法,一定程度上减少了算法的迭代次数。     

基于遗传模糊聚类的医学超声图像分割方法

医学超声成像技术以其实时性、无损性与廉价性等优点被广泛应用于医疗诊断,但由于其固有的斑点噪声和与组织相关的纹理特性使得医学超声图像的分割一直是一个难题。模糊C均值聚类算法（FCM）具有较强的抗噪声能力,能够较好地完成医学超声图像的分割任务,但其局限性在于对聚类中心的初值较敏感,当随机选取初始聚类中心时,很有可能使分割过程陷入局部极小,影响分割结果。利用遗传算法（GA）能够寻找全局最优解的特点,提出一种基于遗传算法寻找初始聚类中心的模糊聚类方法,应用于医学超声图像分割并取得了良好效果。     

A fuzzy-driven genetic algorithm for sequence segmentation applied to genomic sequences

The fuzzy-driven genetic algorithm for sequence segmentation consists of a genetic algorithm whose objective function is driven by a fuzzy fitness finder. The genetic algorithm starts with an initial population of alternate solutions where each solution is a different partitioning of the sequence into segments. The algorithm uses adaptations of the standard genetic operators to reallocate the partitions so as to achieve optimal segmentations. A fuzzy fitness finding mechanism evaluates the fitness values of the evolving segmentations, taking into consideration the combined effect of multiple heterogeneous features that have been identified as governing factors for the formation of the segments. The relationships between segment elements can also be modeled by this novel approach of applying soft computing paradigms to the segmentation of multi-dimensional sequences. The algorithm developed in this work has been successfully implemented for gene sequence segmentation to predict groups of functionally related genes that lie adjacent on the genome sequences of bacterial genomes.     

基于标准差的自适应激素调节遗传算法

基于生物内分泌系统的激素调节原理,提出了一种新的自适应遗传算法。该算法以内分泌激素调节的H ill函数下降形式为基础,设计了自适应交叉算子和自适应变异算子,使交叉率和变异率在遗传算法迭代过程中,能够根据函数适应度值的标准差进行自适应调节,使得整个进化过程中将种群多样性维持在合理水平,从而保证算法的正常进化。4种测试函数及三维人脑图像分割的实验结果显示,提出的自适应遗传算法可较好地保持种群多样性并克服早熟现象,性能优于其他3种自适应遗传算法及传统遗传算法。     

Feature Selection Using the Domain Relationship with Genetic Algorithms

Considering the importance of the domain relationship in eliminating noisy features in feature selection, we present an alternate approach to designing a multi-objective fitness function using multiple correlation for the genetic algorithm (GA), which is used as a search tool in the problem. Multiple correlation is a simple statistical technique that uses the multiple correlation coefficients to measure the relationship between a dependent variable and a set of independent variables within the domain space. Simulation studies were conducted on both real-world and controlled data sets to assess the performance of the proposed fitness function. The comparison between the traditional fitness function and our proposed function is also reported. The results show that the proposed fitness function can perform more satisfactorily than the traditional one in all cases considered, including different data types, multi-class and multi-dimensional data.     

图像分割中算法的应用研究

研究图像优化分割问题,最佳阈值选取直接影响到图像分割的清晰度质量。传统采用经验法进行分割,难以获得最佳阈值,导致分割准确率低,易产生图像误分割。为了提高图象分割准确率,提出一种基于遗传算法的Otsu图像分割。首先对图像进行去噪处理并绘制直方图;然后直方图信息选取适当灰度值作为遗传算法中的初始种群,最优阈值作为目标函数,最后通过选择、交叉和变异等遗传操作得到图像分割最优阈值,并进行图像分割。实验结果表明,遗传算法的Otsu图像分割加快了速度,减少了计算量,提高了图像分割准确率,证明适应于图像实时处理。     

Offline speaker segmentation using genetic algorithms and mutual information

We present an evolutionary approach to speaker segmentation, an activity that is especially important prior to speaker recognition and audio content analysis tasks. Our approach consists of a genetic algorithm (GA), which encodes possible segmentations of an audio record, and a measure of mutual information between the audio data and possible segmentations, which is used as fitness function for the GA. We introduce a compact encoding of the problem into the GA which reduces the length of the GA individuals and improves the GA convergence properties. Our algorithm has been tested on the segmentation of real audio data, and its performance has been compared with several existing algorithms for speaker segmentation, obtaining very good results in all test problems.     

基于改进遗传算法的QoS感知Web服务组合

传统遗传算法在种群初始化的时候,普遍采用均匀取种法或随机取种法,这些方法生成的种群的平均适应度比较低,难以保证算法的搜索效率。文中提出一种改进的遗传算法用于QoS敏感的Web服务组合,采用两种不同的算法进行服务选择,避免了随机生成初始种群给算法带来的负面影响。并且,该算法将路径模板化以减少服务组合的工作量,用染色体可变长的编码方式来解决组合服务的多路径选择问题。通过仿真实验,与传统的算法相比,所提出的算法在实现服务组合时收敛更快,最优解的适应度更高。     

基于Fisher准则的自适应图像分割算法

为了克服基本遗传算法收敛性差、易早熟的问题,针对阈值分割算法的实时性和准确性的要求,基于Fisher评价函数较强的分类效果和遗传算法的强大空间搜索能力,提出了改进的自适应分割算法,引入Fisher评价准则函数作为适应度函数,运用自适应的遗传算法确定图像分割的阈值,实现二者的有效融合,获得了比较满意的结果。实验表明,通过与已有的算法进行比较,改进的算法在分割效果和寻优效率上,都有了显著的改善。证明该优化算法的正确可靠性。     

一种基于遗传算法的自动排课系统设计

该文提出并实现了一种高校自动排课算法,利用遗传算法建立数据模型,定义了时间片、授课单元、切片算子、不完全两点交叉和适应度函数。通过使用遗传算法,对课程进行编排和对课表进行优化;并用VC 进行编程,Matlab进行仿真,用文件输出结果;实验结果表明,遗传算法对课表的编排和优化有着比较显著的作用。     

基于遗传和禁忌搜索混合算法的预制生产调度的研究

遗传算法是一种全局搜索能力较强的元启发式算法,可通过不断进化种群得到最优或近优解;但是遗传算法的局部搜索能力较差,容易发生早熟收敛问题。因此为了克服遗传算法早熟收敛的问题,考虑到禁忌搜索算法的局部搜索能力较强的优势,提出了一种遗传和禁忌搜索的混合算法解决预制生产流水车间的提前和拖期惩罚问题。该混合算法是在遗传算法每次迭代后,通过禁忌搜索改进当前种群中的最好染色体,并替换种群中适应度值最差的染色体。经实验测试表明,所提出的混合算法的性能更优,更容易得到全局最优解或近优解。     

基于HSV空间和遗传算法的仪器仪表信息提取

为了快速提取出工业上简单仪器仪表上的数字符号,在深入研究分割算法和遗传算法的基础上,提出了一种基于HSV彩色空间与遗传算法相结合的快速分割数字符号的算法。在HSV空间条件下,利用H分量信息映射准确定位待识别数字符号区域后,利用遗传算法实现数字符号与背景的快速有效分割。实验仿真表明:该算法能够有效收敛,并准确分割出数字符号。