基于快速二维熵与PSO算法的红外图像分割

利用快速二维熵的图像分割方法因其运算量大而影响了它的实际使用,本文经过参数变换用减法代替原来方法中的对数运算.同时将PSO算法代替原来的穷尽搜索获得阈值向量来提高求解速度和分割效率,通过对实际图像分割效果表明,本文方法简单有效.     

数据降维中特征选择方法研究

特征选择是常用的数据降维方法之一。特征选择可以有效地降维,消除不相关的数据,提高学习精度,提高结果的可理解性。数据的维数增加给许多特征选择算法带来了严重的挑战,有效地降低数据的维度,并去除冗余特征是当今研究的热点和难点。选取了4种经典的特征选择算法对3类不同数据进行处理,并分析了这几种算法的优缺点。     

一种新的基于二维Tsallis熵的阈值方法

Tsallis熵首先出现在统计力学中。对于呈现远距离交互,长时间记忆以及具有不规则结构的物理系统来说,它的表达式中引入了一个实数q作为参数。在利用图像像素的灰度值和像素的邻域平均灰度值建立的二维直方图的基础上,提出了基于二维Tsallis熵的阈值方法;同时为解决计算复杂度高、运算时间长这一缺点,利用群体智能中的粒子群优化（PSO）算法来优化搜索分割阈值（t,s）的过程,其中t和s分别是图像的像素灰度阈值以及邻域平均灰度阈值。通过对真实图像的处理实验证明,该方法不仅能够对目标图像进行准确的分割,而且大大减少了运算时间。     

基于粒子群优化方法的2维Otsu快速图像分割算法

经典的2维Otsu算法在对图像进行分割时能不依赖于图像的内容,具有较好的适应性,但有着计算复杂度过高和实时性较差的缺点。针对这一问题,提出一种将粒子群算法应用于Otsu图像分割以提高分割速度的方法。实验结果表明,该方法不仅能获得较好的分割效果,而且极大地降低分割时间,能够适应实时性应用的要求。     

免疫克隆粒子群优化算法在水面舰船图像分割中的应用

介绍了一种免疫克隆粒子群优化(IC PSO)算法来进行函数优化,目的在于克服基本粒子群优化(PSO)算法容易陷入局部极值的不足,从而实现全局搜索.通过免疫克隆原理的应用,根据亲和度的高低进行粒子克隆选择、淘汰和高频变异,提高了种群的多样性,增强了算法全局搜索的能力,提高了收敛速度和精度.实验结果表明,该算法完成全局搜...     

基于自适应认知域的粒子群性能改进方法

为提高粒子群算法的收敛性能,提出一种自适应粒子认知域方法.在粒子位置的更新方法中,粒子运动到当前的最好位置由计算得到的最好位置为中心,粒子的认知方向为导向来确定.利用线性惯性下降权重来实现粒子的优化.为验证该方法的有效性,将此方法应用于3种不同的粒子群方法,分别是固定权重粒子群方法、线性下降权重粒子群方法及阶梯形群体粒子群算法.实验结果表明此方法是较有效的.     

一种新的进化算法——种子优化算法

受自然界种子传播方式的启发,提出一种进化算法--种子优化算法,该算法通过模拟植物生存的自适应现象,逐代进化,寻找最优结果,解决复杂的优化计算问题,对该算法的全局寻优性能进行分析证明,通过典型优化问题的实例仿真实验,表明该算法具有较好的寻优性能.     

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。     

混合互信息和粒子群算法的多目标特征选择方法

在数据挖掘中,由于数据集中含有大量的冗余和不相关的特征,因此特征选择是一个重要的预处理过程。提出了一个基于混合互信息和粒子群算法的过滤式-封装式的多目标特征选择方法(HMIPSO)。根据粒子的pbest距离上次更新的迭代次数,提出了自适应突变策略去扰动种群,避免种群陷入局部最优。同时基于帕累托前沿面和外部文档提出了一个新的集合概念。结合互信息和新的集合知识提出了一个局部搜索策略,使得帕累托前沿面中的粒子可以删除不相关和冗余的特征,然后通过精英策略更新学习前和学习后的帕累托前沿面。最后将提出的算法和另外4种多目标算法在15个UCI数据集上进行了测试,实验结果表明提出的算法能够更好地降低特征个数和分类错误率。     

基于异构多种群策略的动态概率粒子群优化算法

结合动态概率粒子群优化算法(DPPSO)特点,针对传统的单种群粒子群优化算法易陷入局部最优、收敛速度较慢的缺点,文中提出一种基于异构多种群策略的DPPSO.该算法在进化过程中保持多个子种群,每个子种群以不同的DPPSO变体进行进化,子种群之间根据一定规律进行通信,从而保持整个种群内部的信息交流,进而协调DPPSO的勘探和开采能力.通过典型的Benchmark函数优化问题测试并分析基于异构多种群策略的DPPSO性能,结果显示,使用该策略的算法收敛速度较快,稳定性有较显著提高,具有较强的全局搜索能力.     

基于组合特征和PSO-BP算法的数字识别

提出了一种新的基于组合特征和PSO-BP(particle swarm optimization-backpropagation)算法的数字识别方法,将网格特征、投影特征和欧拉数表示的结构特征按照不同的特征权重系数构成数字图像的组合特征向量,利用PSO-BP神经网络进行识别,充分发挥了粒子群算法的全局寻优能力和BP算法的局部搜索优势.实验表明,该方法识别率高、网络收敛速度快、精度高.     

基于K均值聚类和粒子群优化的多核SVM图像分割

图像分割是图像理解和计算机视觉的重要内容.针对单核SVM在进行图像分割过程中不能兼顾分割精度高和泛化性能好的问题,提出一种基于K均值聚类和优化多核SVM的图像分割算法.该算法首先运用K均值聚类算法自动选取训练样本,然后提取其颜色特征和纹理特征作为训练样本的特征属性,并使用其对构造的多核SVM分割模型进行训练,最后用粒子群优化算法对多核核参数、惩罚因子以及核权重系数联合寻优,使生成的多核SVM具有更好的分割性能.实验结果表明,本文方法在有效提取图像目标细节的同时,获得了更高的分割精度,与基于单核的SVM分割模型相比,具有更强的泛化能力.     

基于改进粒子群算法的移动机器人路径规划方法研究

针对移动机器人传统路径规划算法效率不高、寻优能力差等问题,本文提出一种基于改进粒子群优化算法(PSO)的移动机器人路径规划方法。该方法采用神经网络训练碰撞罚函数,得到无碰撞路径,然后采用粒子群优化算法解决路径的最优问题。利用神经网络实现大量的并行和分布计算,发挥PSO简单、容易实现的优点,提高了路径规划的计算效率和可靠性。仿真结果表明,这种新路径规划方法是可行且有效的。     

入侵检测中的快速特征选择方法

进行入侵检测前必须分析输入数据的特征。使用粒子群优化算法对特征进行选择,消除冗余属性、降低问题规模、提高数据分类质量、加快数据处理速度。用二进制字符串序列表示粒子位置,阐述位置和速度的更新策略以及适应度函数的选择。在KDD CUP1999数据集上进行实验,结果表明与遗传进化算法相比,该方法可以更有效地精简特征,提高分类质量。     

基于粒子群优化算法的改进Snake模型的图像分割方法

虽然Snake模型是一种有效的基于参数的轮廓探测方法,但由于其对初始位置过于敏感,不但参数选取缺乏严格的理论指导,且不能处理拓扑结构改变的问题。为此,针对Snake模型在弱边缘处容易溢出等不足,首先通过引入区域信息对Snake模型的图像力进行了修正,然后对Snake模型容易陷入局部极小化的问题,利用粒子群优化算法的全局优化特性和良好的数值稳定性来对Snake模型的分割结果进行优化。人工合成图像和医学图像的实验结果表明,该方法是有效的。     

基于网格排序的多目标粒子群优化算法

在多目标进化算法中,近年的研究倾向于基于Pareto支配的最优化方法.针对传统的基于Pareto支配在排序效率上过低的问题,提出了一种基于网格排序的框架,利用网格同时表征收敛性与分布性的特性,结合粒子群算法,提出了一种基于网格排序的多目标粒子群优化算法.与个体两两进行比较的基于Pareto支配的策略不同,基于网格排序的机制融合了整个解空间中个体的占优信息,并利用占优信息进行排序,从而高效地得到个体在种群中的优劣关系;结合粒子到近似最优边界的距离,进一步加强了粒子在解空间中优劣关系的判别.对比实验分析表明：所提算法不论是在收敛性还是分布性上都具有较好的优势.在此基础上,讨论了网格划分数对算法效率的影响,从另一方面验证了算法的效率.     

多种群并行协作的粒子群算法

针对高维复杂优化问题在求解时容易产生维数灾难导致算法极易陷入局部最优的问题,提出一种能够综合考虑高维复杂优化问题的特性,动态调整进化策略的多种群并行协作的粒子群算法。该算法在分析高维复杂问题求解过程中的粒子特点的基础上,建立融合环形拓扑、全连接形拓扑和冯诺依曼拓扑结构的粒子群算法的多种群并行协作的网络模型。该模型结合3种拓扑结构的粒子群算法在解决高维复杂优化问题时的优点,设计一种基于多群落粒子广播-反馈的动态进化策略及其进化算法,实现高维复杂优化环境中拓扑的动态适应,使算法在求解高维单峰函数和多峰函数时均具有较强的搜索能力。仿真结果表明,该算法在求解高维复杂优化问题的寻优精度和收敛速度方面均有良好的性能。     

基于免疫粒子群算法的参数估计方法

针对污水生化反应模型参数估计问题,提出一种基于免疫粒子群算法的估计方法。该方法采用免疫算法保持粒子群的多样性,避免粒子群算法的过早收敛而降低寻优能力。利用估计的参数值对实验数据进行拟合,仿真结果表明,拟合误差率低于标准的粒子群和遗传算法,进一步提高了污水生化反应模型参数估计精度。     

用改进的粒子群算法实现多模态刚性医学图像的配准

多模态医学图像的配准在医学诊断和治疗计划中起着重要的作用．提出了一种基于轮廓特征点和改进的粒子群优化算法((Particle Swarm Optimization,PSO))求解的配准方法．该方法首先用Canny算子提取图像的边缘,用ISODATA算法进行聚类分析提取出轮廓特征点,然后用两轮廓匹配点对的欧几里德距离平均值的极小值作为两个特征点对配准准则,并用改进的PSO算法求解配准所需的空间变换参数．实验证明;该方法配准精度能够达到亚像素级,能够避免陷入局部极小值而且速度得到明显改善,其应用于多模态医学图像的配准是可行的．