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《基于改進(jìn)遺傳算法的圖像分割方法》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、基于改進(jìn)遺傳算法的圖像分割方法 摘要:由于圖形圖像本身受噪聲、偏移場效應(yīng)和局部體效應(yīng)等的影響,使得傳統(tǒng)的分割算法遠(yuǎn)未達(dá)到理想的效果。為解決上述問題,提出基于改進(jìn)遺傳算法的圖像分割方法。首先在遵循圖形圖像數(shù)據(jù)完整性、一致性與大小適度的情況下確定分割區(qū)域,并依據(jù)相關(guān)原理選擇合適的分割屬性,根據(jù)改進(jìn)遺傳算法構(gòu)建分割算法模型,獲取最佳的分割策略。實驗結(jié)果表明,改進(jìn)的分割算法,不但保證了分割區(qū)域的完整性,界域也較為清晰?! £P(guān)鍵詞:圖形圖像;分割;區(qū)域選擇;遺傳算法 中圖分類號:TP391文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編
2、號:1009-3044(2016)15-0193-03 Abstract:Becauseoftheinfluenceofimagenoise、migrationandthelocal,thetraditionalsegmentationalgorithmisfarfromtheidealresult.Basedontheimprovedgeneticalgorithmtotheimagesegmentation.Firstofalltomeetimagedatacompleteness,consist
3、ency,andsegmentationregiondataunderthecaseofmoderatesize,andaccordingtotherelevantprinciplestochoosetheappropriatesegmentationproperties,basedontheimprovedgeneticalgorithmtobuildthemodelofsegmentationalgorithm,getthebestsegmentationstrategy.Theexperiment
4、alresultsshow7thattheimprovedsegmentationmethodisnotonlytoensuretheintegrityofthesegmentedregion,boundeddomainisalsomoreclear. Keywords:Image;Segmentation;Componentselection;Geneticalgorithm 1概述 對圖形圖像進(jìn)行分割是當(dāng)前圖像處理和分析的熱點。圖形圖像分割主要是指將圖像分成各具特性的區(qū)域并提取出感興趣目標(biāo)的技
5、術(shù)。近年來許多學(xué)者把圖形圖像處理和其他學(xué)科知識相結(jié)合,提出了許多新的圖像分割方法,并將其應(yīng)用于醫(yī)學(xué)圖像的研究?,F(xiàn)階段主要有基于聚類的圖像分割方法[1]、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像分割方法[2]、利用遺傳算法進(jìn)行圖像分割[3,4]、基于活動輪廓模型和水平集等的圖像分割方法[5]等。有效的圖形圖像分割方法,可以提高圖形圖像處理能力及工作效率,因此受到專家學(xué)者的重點關(guān)注,擁有廣闊的發(fā)展?jié)摿6]。傳統(tǒng)的分割方法受到個體差異的影響,同時,圖形圖像處理應(yīng)用對圖形圖像分割的準(zhǔn)確度和分類算法的速度要求較高,又由于圖像本身受噪
6、聲、偏移場效應(yīng)和局部體效應(yīng)等的影響,使得傳統(tǒng)的分割算法遠(yuǎn)未達(dá)到理想的效果?! 榱吮苊馍鲜龇椒ǖ娜毕?,提出基于改進(jìn)遺傳算法的圖像分割方法。首先在遵循圖形圖像數(shù)據(jù)完整性、一致性與大小適度的情況下確定分割片區(qū),并依據(jù)相關(guān)原理選擇合適的分割屬性,根據(jù)改進(jìn)遺傳算法構(gòu)建分割算法模型,獲取最佳的分割策略。實驗結(jié)果表明,改進(jìn)的分割算法,不但保證了分割區(qū)域的完整性,界域也較為清晰。7 2圖形圖像分割模型 傳統(tǒng)的圖形圖像分割方法未能充分考慮到圖像本身受噪聲、偏移場效應(yīng)和局部體效應(yīng)等的影響。在進(jìn)行圖形圖像分割區(qū)域劃分時
7、,容易造成較為嚴(yán)重的數(shù)據(jù)富集,嚴(yán)重影響了圖形圖像分割的性能,為此,提出基于改進(jìn)遺傳算法的圖像分割方法?! ?.1確定分割區(qū)域數(shù) 在進(jìn)行分割區(qū)域劃分時,往往需確認(rèn)分割區(qū)域數(shù)量。分割區(qū)域中的圖像數(shù)據(jù)信息既需滿足完全性又需滿足一致性。此外在進(jìn)行分割區(qū)域時還應(yīng)充分考慮區(qū)域的大小,若區(qū)域過大,則圖形圖像的分割結(jié)果就體現(xiàn)不出形狀特征等所需的價值信息,相反,若分片過小,則算法系統(tǒng)時間比例過大?! ±没バ畔⒘縖7]建立分割區(qū)域數(shù)量選擇模型。假定原圖像和分割后圖像,它們的熵和聯(lián)合熵公式表達(dá)為: 其中、為和的概率分布
8、,為它們的聯(lián)合概率分布?;バ畔⒘抗奖磉_(dá)為: 互信息熵差(differenceofmutualinformation,)公式表達(dá)如下: 和均為原圖像的分割后的圖像,且其分割區(qū)域數(shù)分別為和)。為了便于不同分割后的圖像進(jìn)行比較,對作歸一化處理,得到: 在研究中發(fā)現(xiàn),原圖像及分割后的圖像之間的值,隨著分割后的圖像中分割區(qū)域數(shù)的增加而增加,且收斂于其最大值;隨著分割后的圖像分割區(qū)域數(shù)的增加,隨之遞減而振蕩下降,且收斂于0?! ?.2選擇分割區(qū)