基于改进遗传算法的自动阈值图像分割方法

图像分割法在图像分割的过程中只考虑象素的灰度值,没有考虑空间特性和存在计算复杂性过大的缺陷,影响图像效果.针对上述问题,提出一种基于改进遗传算法的自动阈值图像分割算法.方法对遗传算法中的编码办式、交叉算子、变异算子等参数进行了一些适当改进.把图像分割最佳阈值选取转换成优化问题.利用改进遗传算法的寻优高效性求解最佳阈值,实现图像分割.仿真结果证明,新算法极大地缩短了寻优时间,增强了图像分割过程中的抗噪性能,提高了图像分割的效率.从而有利于计算机视觉的后续处理,可以实现实时图像分割,具有实用价值.     

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。     

基于最大方差法和改进遗传算法的图像分割

针对应用标准遗传算法对一幅灰度图像寻找最优阈值时经常陷入局部寻优的问题,提出了一种利用最大方差法和新的改进遗传算法相结合对图像进行分割的方法.以灰度图像的最大方差作为适应度函数,把图像分割问题变成一个优化问题.利用遗传算法的寻优高效性,搜索到能使分割质量达到最优的分割阈值.实验结果表明,采用新的改进遗传算法和最大方差法相结合对图像搜索全局阈值时能收敛至全局最优解,并且大大缩短寻找最优阈值的时间.     

多聚焦图像灰度重叠特征自适应识别仿真

传统方法对多聚焦图像进行预处理,由于图像灰度重叠区域合并使原图像细节信息损失,导致多聚焦图像灰度重叠区域识别效果不理想,为此提出基于Mean-shift算法和OTSU阈值分割算法的多聚焦图像灰度重叠特征自适应识别方法。使用Mean-shift算法对多聚焦图像进行平滑处理,对平滑处理过后的多聚焦图像进行小波变换,将图像的灰度重叠区域灰度值增强;再使用阈值分割将经过灰度增强的重叠区域分类;通过OTSU算法识别出灰度重叠特征区域。实验结果表明,提出方法在图像灰度重叠区域的识别效果上较为突出,并且能够有效保留灰度重叠区域的细节信息。     

关于图像分割算法的优化仿真研究

Otsu图像分割法是常用的图像阈值分割方法,其最佳阈值选取直接影响到图像分割的质量.传统的最佳阈值的寻找采用穷尽式搜索方法,计算复杂度大,耗时较多,分割的精度低,易产生图像误分割.为了提高图像分割准确性,提出一种遗传算法与Otsu相结合的图像分割方法.新方法将图像分割问题看作为一个全局数值优化问题,将图像灰度信息转换成遗传算法的种群,每个个体代表一个可行的阈值向量,以灰度图像的灰度最大类间方差作为适应度值,通过选择、交叉和变异等遗传操作获得图像最佳分割阈值,以获得的最佳阈值对图像进行分割.用实例对新方法进行验证实验,结果表明,相对于传统Ostu图像分割算法,改进的Otsu分割方法提高了图像分割准确性,运算量减少,加快了分割速度,非常适应于图像实时处理.     

基于边界梯度控制的最大熵阈值分割方法

结合梯度和灰度这两种图像的本质特征,提出一种基于边界梯度控制的最大熵阈值分割方法。该方法首先定义了一种边界梯度控制函数来定量分析图像中细节信息的丰富程度,通过该函数的局部极大值确定可能的分割阈值的集合,然后根据最大熵原理在该集合中选取最优阈值,最终实现图像的二值化分割。实验结果表明该方法的分割结果由于保留了丰富的细节信息,能够更好地体现图像语义,且该方法亦具有一定的抗噪性。     

基于混合蛙跳算法改进的OTSU遥感图像分割方法

阈值的快速选取和噪声处理对图像分割起着至关重要的作用。针对遥感图像分割过程中阈值快速选取和噪声处理的问题,首次提出一种基于混合蛙跳算法优化改进的OTSU遥感图像快速分割算法。该算法首先对图像进行处理,引入一个邻域的空间和灰度相似测量因子来进行抗噪并且保护图像细节。再以最大类间方差作为混合蛙跳算法适应度函数,通过混合蛙跳算法的局部搜索和全局信息交换来快速确定图像分割的全局最佳阈值。实验结果表明,与传统OTSU图像分割算法及基本遗传算法改进的二维OTSU图像分割算法相比,该算法能更有效地去除噪声的干扰,算法运算效率更高。     

基于二维直方图和模糊熵准则的阈值化方法

图像分割是图像分析、识别和理解的基础。图像分割主要是指将图像分成各具特性的区域并提取出感兴趣目标的技术,其研究多年来一直受到人们的高度重视;阈值化法是图像分割的一种重要方法,在图像处理与识别中广为应用;针对图像分割中细节往往被忽略导致后续处理困难的问题,基于模糊关系和最大模糊熵原理提出了一种阈值化方法,对二维直方图进行模糊分割;为了获得图像分割中的细节,提出的方法根据最大熵原则自动确定模糊区域和门限,进而获得二维模糊熵和遗传算法最优解,最后获得图像细节;通过对不同灰度水平和颜色类型图像进行实验比较,实验结果表明提出的方法优于二维非模糊方法和一维模糊熵分割法,得到该方法在图像分割中获得细节的结论。     

基于口腔图像的分割算法的研究

针对传统分割算法难以解决多目标分割等问题,提出了一种改进的一维Kapur熵多阈值分割算法.该算法依据Kapur熵阈值选择原理,应用图像灰度直方图信息,利用迭代合并和选择方法建立口腔图像中的阈值分割模型,解决了图像分割中阈值的自动获取问题和多阈值并行选择问题,实现了口腔图像中牙齿和病灶的分离.形状准则和一致性准则评价方法证明了该算法在抗噪声方面明显优于自适应阈值方法.获得的分割结果较好地保留了图像的灰度信息和边缘信息,为后续的图像分析和诊断工作提供了保证.     

基于改进的PCNN多目标图像分割算法

脉冲耦合神经网络(Pulse-coupled neural network,PCNN)可有效地用于图像分割.为获得满意分割效果,PCNN需要选取适当的参数,目前其参数往往通过反复试凑确定.针对这一问题,基于改进的PCNN模型,提出结合图像灰度直方图,以最大交叉熵函数作自适应遗传算法的适应度函数,采用自适应遗传算法搜索最优门限阈值函数的图像分割算法.实验结果表明,该算法可以有效地实现多目标图像分割,且分割效果优于多阈值Ostu算法.     

基于混沌遗传算法的二维最大熵图像分割

研究了基于二维最大熵的图像分割算法,针对基于二维最大熵的图像分割算法存在的计算复杂度高、计算时间长等问题,提出了一种基于混沌遗传算法的二维最大熵算法。该方法利用类似载波的方法将混沌序列映射至双阈值的二维空间,之后利用混沌遗传算法搜索最佳阈值进行图像分割。实验结果表明,由于该方法考虑了点灰度和区域灰度均值,且采用了有效的全局搜索算法,所以不仅得到了令人满意的分割效果,而且大大提高了计算速度,是一种实用有效的图像分割方法。     

基于微粒群算法的二维最大熵图像分割方法

该文研究了基于二维最大熵的图像分割方法,针对二维最大熵图像分割方法求取阈值时存在的计算复杂、时间长、实用性差等问题,提出了基于微粒群算法的二维最大熵图像分割方法.该方法运用微粒群算法对图像的二维阈值空间进行全局搜索,并将搜索得到的二维熵最大值所对应的点灰度-区域灰度均值对作为阈值进行图像分割.实验结果表明,由于该方法考虑了点灰度和区域灰度均值,且采用了离散的全局搜索算法,所以不仅得到了令人满意的分割效果,而且大大的提高了计算速度,是一种实用有效的图像分割方法.     

An image segmentation method using automatic threshold based on improved genetic selecting algorithm

In this paper, an image segmentation method using automatic threshold based on improved genetic selecting algorithm is presented. Optimal threshold for image segmentation is converted into an optimization problem in this new method. In order to achieve good effects for image segmentation, the optimal threshold is solved by using optimizing efficiency of improved genetic selecting algorithm that can achieve a global optimum. The genetic selecting algorithm is optimized by using simulated annealing temperature parameters to achieve appropriate selective pressures. Encoding, crossover, mutation operator and other parameters of genetic selecting algorithm are improved moderately in this method. It can overcome the shortcomings of the existing image segmentation methods, which only consider pixel gray value without considering spatial features and large computational complexity of these algorithms. Experiment results show that the new algorithm greatly reduces the optimization time, enhances the anti-noise performance of image segmentation, and improves the efficiency of image segmentation. Experimental results also show that the new algorithm can get better segmentation effect than that of Otsu’s method when the gray-level distribution of the background follows normal distribution approximately, and the target region is less than the background region. Therefore, the new method can facilitate subsequent processing for computer vision, and can be applied to realtime image segmentation.     

中值直方图均衡的动态场景多曝光图像融合算法

为解决动态场景下多曝光融合图像出现鬼影的问题,提出一种新的动态多曝光图像融合算法。引入中值图像均衡对输入图像和参考图像的直方图进行处理,将获取的图像对做差分,并对差分图进行阈值分割和形态学优化得到运动权重图。中值直方图均衡可以为一对图像分配相同的直方图,同时保持其灰度动态,因此对多曝光图像对调整其亮度差异,有利于运动区域检测的准确性。通过强度映射函数将参考图像分别映射为各个输入图像的亮度,并将输入图像的运动区域替换为参考图像的一部分,得到具有亮度过渡自然的图像序列。在此基础上,对静态图像序列进行融合得到最终的融合图像。实验结果表明,该算法可有效地避免鬼影现象,且能够获得细节丰富、视觉效果良好的高动态范围图像,经该算法融合后的图像在标准差、边缘强度、相关系数和动态场景结构一致4个指标上与DGF、FMSD等算法相比具有明显的优势。     

基于遗传算法的二维最大类间方差图像分割算法

为解决传统二维最大类间方差(Otsu)阈值分割算法处理图像时计算复杂度高、实时性差、易受噪声干扰等问题,本文将遗传算法应用到二维Otsu法中,提出一种基于遗传算法的最大类间方差法的灰度图像分割算法.二维Otsu算法考虑了图像的灰度信息及邻域空间的相关信息,以保证图像分割的精度;利用遗传算法则能提高运算速度.因此,基于遗传算法的最大类间方差法的灰度图像分割算法兼有二者优点,不仅提高运算速度而且能保证图像分割精度.     

PCB检测中图像分割技术研究

光学检测是进行印刷电路板(PCB)装配质量检验的重要手段,应用图像分割技术可以提取PCB中的目标物以进行检测。针对PCB图像分割,提出一种基于改进量子遗传算法的图像分割方法。该方法将基于阈值的图像分割方法转化为阈值优化问题,通过改进量子遗传算法的计算实现最优图像分割阈值的求取。仿真结果验证了该方法的可行性。     

核空间广义均衡模糊C-均值聚类算法

目的 针对现有广义均衡模糊C-均值聚类不收敛问题,提出一种改进广义均衡模糊聚类新算法,并将其推广至再生希尔伯特核空间以便提高该类算法的普适性。方法 在现有广义均衡模糊C-均值聚类目标函数的基础上,利用Schweizer T范数极限表达式的性质构造了新的广义均衡模糊C-均值聚类最优化目标函数,然后采用拉格朗日乘子法获取其迭代求解所对应的隶属度和聚类中心表达式,同时对其聚类中心迭代表达式进行修改并得到一类聚类性能显著改善的修正聚类算法;最后利用非线性函数将数据样本映射至高维特征空间获得核空间广义均衡模糊聚类算法。结果 对Iris标准文本数据聚类和灰度图像分割测试表明,提出的改进广义均衡模模糊聚类新算法及其修正算法具有良好的分类性能,核空间广义均衡模糊聚类算法对比现有融入类间距离的改进模糊C-均值聚类(FCS)算法和改进再生核空间的模糊局部C-均值聚类(KFLICM)算法能将图像分割的误分率降低10%30%。结论 本文算法克服了现有广义均衡模糊C-均值聚类算法的缺陷,同时改善了聚类性能,适合复杂数据聚类分析的需要。     

基于分水岭算法的灵武长枣图像分割方法研究

传统分水岭算法常常会因阈值选择不当而导致图像分割出现各种各样的问题,尤其是过分割问题。在传统分水岭算法的基础上,以灵武长枣图像为研究对象,运用遗传算法对随机选取的阈值进行优化选择;对自然光照环境下的20幅灵武长枣图像,采用改进后的分水岭算法对其进行分割。首先在传统分水岭算法的基础上,利用遗传算法对阈值进行寻优,得到最优的图像分割阈值,再利用最大类间方差法和数学形态学等方法对图像进行后处理,最终得到分割图像,将分割图像与人工分割得到的图像进行比较,分割的正确率能达到89.99%,且分割效果远远优于传统分水岭算法。实验表明,该方法能够得到最优分割阈值并且能够满足机器识别对图像分割的要求。