基于动态粒子群优化与K-means聚类的图像分割算法

为了解决K-means聚类算法图像分割质量过度依赖于初始聚类中心选取,且易于陷入局部最优解等问题,提出一种基于动态粒子群优化(DPSO)与K-means聚类的图像分割算法(DPSOK)。通过动态调整惯性系数与学习因子来增强PSO算法的性能;然后计算粒子群适应度方差,找准切换至K-means算法时机;随后,将DPSO输出结果用来初始化K-means聚类中心,使其收敛至全局最优解;最后,通过最小化目标函数的多次迭代,使K-means的聚类中心不断更新,直到收敛。实验结果表明,DPSOK能有效提高K-means的全局搜索能力,在图像分割中它比K-means,PSO获得了更好的分割效果,且与粒子群优化和K-means算法相比,DPSOK算法具有更高的分割质量与效率。     

基于克隆粒子群算法的图像分割方法

最大熵阈值法是目前图像分割中应用最广泛的方法之一。为了快速准确地自动确定图像分割阈值,把克隆选择算法和粒子群算法相结合,提出克隆粒子群优化算法。利用这种改进方法对最大熵图像分割函数进行全局寻优。克隆选择算法和粒子群算法的结合克服了各自的缺点,克隆选择的多样性补偿了粒子群的多样性差的缺点,粒子群的快速性补偿了克隆选择的收敛速度慢的缺点。克隆粒子群方法克服了传统遗传算法易出现早熟、陷入局部最优等的问题,加快了图像分割函数收敛速度,最后能够快速准确地得到图像分割的最佳阈值。实验表明,改进后的算法分割速度较快,易于收敛到最优解,并且得到的分割阈值更加稳定。     

基于粒子群模糊C均值聚类的快速图像分割

模糊C-均值聚类算法是一种无监督图像分割技术,但存在着初始隶属度矩阵随机选取的影响,可能收敛到局部最优解的缺点。提出了一种粒子群优化与模糊C-均值聚类相结合的图像分割算法,根据粒子群优化算法强大的全局搜索能力,有效地避免了传统的FCM对随机初始值的敏感,容易陷入局部最优的缺点。实验表明,该算法加快了收敛速度,提高了图像的分割精度。     

基于粒子群优化非局部模糊聚类图像分割算法

为提高局部模糊聚类算法(WFLICM)对噪声图像 分割的抗噪性,克服模糊聚类图像分割算法对初 始聚类中心的敏感性及易陷入局部最优问题,在WFLICM算法的基础上提出一种基于粒子群 优化的融合 局部和非局部空间信息的模糊聚类图像分割算法(PSO-WMNLFCM)。首先,利用粒子群优化 算法的全局 寻优能力得到最优粒子,并以此粒子作为模糊聚类算法的初始聚类中心。其次,用像素的非 局部空间信息 替换模糊因子中的局部邻域值,产生新的目标函数。最后,由拉格朗日乘子法最小化目标函 数,得到隶属 度和聚类中心的更新公式,从而完成图像分割。仿真结果表明,PSO-WMNLFCM算法相比于 模糊局部聚 类(FLICM)算法、局部模糊权重(WFLICM)算法、非局部模糊聚类(NLFCM)算法、非局部模 糊聚类 (MNLFCM)算法、基于粒子 群的局部模糊聚类(PSO-FLICM)算法的划分系数提高了20.92%,20.51%,24.84%,1.44%,23.28%左右。     

基于模拟退火和粒子群改进的图像分割FCM方法

针对模糊C均值聚类(FCM)算法在分割图像时需要事先给出聚类数和容易陷入局部极小值的问题,提出一种新的FCM算法。首先,利用粒子群算法更新FCM的聚类中心,以加强算法的搜索能力,提高收敛速度;其次,根据模拟退火准则决定是否接受新的聚类中心,以得到当前迭代下的全局最优值;最后,设定有效性函数寻找图像的最佳聚类数,使算法具有自适应判断图像类别个数的能力。实验结果表明,该算法具有较好的全局收敛性,并且在未知聚类数的情况下能自适应寻找图像的最佳分类个数。     

基于改进谱聚类与粒子群优化的图像分割算法

本文提出了一种基于改进谱聚类与粒子群优化的图像分割算法。该算法利用双树复小波变换系数,求得能量均值构造相似性矩阵,充分利用了待聚类数据所包含的空间邻近信息和特征相似性信息。在谱映射的过程中,采用了Nystr迸m逼近策略,降低了谱聚类算法的复杂度和内存消耗,然后在进行K均值聚类时使用粒子群优化算法。最后,通过对医学图像和遥感图像分割验证了新算法的有效性。     

基于量子粒子群优化算法的图像分割方法

利用量子粒子群优化算法(QPSO)对二维Fisher准则图像分割评价函数进行了全局优化,提高了分割阈值的求解速度。并针对量子粒子群优化算法存在收敛性差、易早熟的问题,提出了量子粒子群优化算法和邻域搜索双重寻优的改进算法。实验结果表明,改进后的分割方法具有良好的分割效果和求解速度。寻找到的最佳阈值与二维Fisher准则函数算法完全相同,而阈值求解时间只有二维Fisher准则函数算法的1/3。     

一种基于粒子群优化的FCM聚类方法

针对模糊C-均值（FCM）聚类算法易陷入局部极小值和时初始值敏感的缺点。本文提出了一种基于粒子群优化的模糊聚类算法。该算法利用粒子群强大的全局寻优能力,克服了模糊C-均值聚类算法的不足。实验结果表明,该算法具有很好的全局收敛性和较快的收敛速度。     

一种基于粒子群优化的FCM聚类方法

针对模糊C-均值(FCM)聚类算法易陷入局部极小值和对初始值敏感的缺点,本文提出了一种基于粒子群优化的模糊聚类算法.该算法利用粒子群强大的全局寻优能力,克服了模糊C-均值聚类算法的不足.实验结果表明,该算法具有很好的全局收敛性和较快的收敛速度.     

基于模糊熵聚类和改进粒子群的MRI脑图像分割研究

现有医学图像生成过程中无法回避噪声的引入,而目前还未有较好的算法对高噪声的MRI医学图像进行分割,分割归属于聚类问题,聚类常用的方法是模糊聚类,但模糊聚类需要解决对噪声和初始化敏感的问题,提出了一种基于模糊熵聚类和粒子群优化算法的MRI脑图像分割算法。首先在模糊熵聚类算法的基础上进行改进,设计了一种利用邻域空间信息的核化模糊熵聚类的新目标函数,然后提出一种基于改进粒子群优化的新算法,最后通过最优化目标函数对MRI图像的白质、灰质和脑脊液进行分割。选取蒙特利尔神经学研究所数据库中的MRI脑图像,将所提出的算法与现有的几种聚类分割算法进行比较,仿真实验结果表明,所提出算法能够解决模糊聚类对噪声和初始化敏感的问题,实现了对高噪声MRI图像的精确分割。     

基于改进QPSO的模糊C-均值聚类算法

针对模糊C-均值聚类算法容易陷入局部极值等缺陷,提出了基于改进QPSO的模糊C-均值聚类,算法利用QPSO的优点,并对量子门更新策略进行了改进。实验结果显示该算法提高了模糊聚类算法的聚类效果以及搜索能力,在全局寻优能力、跳出局部最优能力、收敛速度等方面具有优势。     

基于粒子群优化的直觉模糊核聚类算法研究

针对现有基于核方法的直觉模糊聚类算法对初始值敏感、收敛速度慢等缺陷,利用粒子群优化算法全局搜索能力强、收敛速度快的优势,对直觉模糊核聚类算法的初始聚类中心进行优化,并提出了一种基于粒子群优化的直觉模糊核聚类算法。该算法在提升聚类性能的同时,有效增强了算法的收敛速度。在实验阶段,采用4组标准数据集对该算法进行了分类实验及有效性测试,并将其与模糊c均值聚类算法及直觉模糊c均值聚类算法的分类效果及运行时间进行对比,实验结果充分表明了该算法的有效性及优越性。     

连续型粒子群优化算法的均方收敛性分析

粒子群优化算法是基于生物群体内个体间的合作与竞争等复杂行为产生的群体智能优化算法,已有的理论分析多在确定性的情况下进行算法收敛性分析.本文基于随机系统的矩方程法分析了连续型粒子群优化算法的均方收敛性,并给出了能够保证算法均方收敛域,最后通过仿真实验分析验证了相关结论.     

阶段变异萤火虫群算法及在DR图像增强中应用

针对基本萤火虫群算法收敛速度慢、求解精度低的缺点,提出一种阶段变异方法来改进基本萤火虫群算法,即阶段变异萤火虫群算法.医学DR图像存在对比度低、边缘模糊等问题,对其增强以分段灰度变换为模型,6个分段控制参数为寻优变量,提出一种递归Otsu分割算法对寻优变量进行预设修正,采用阶段变异萤火虫群算法求解寻优变量值.实验结果表明,该增强方法具有自适应性,可以提高图像的分辨率和对比度,使图像细节更加丰富、清晰.     

三目标柯西粒子群算法的电力系统无功优化

通过建立有功网损最小、电压偏差最小和静态稳定电压裕度最大的三目标无功优化模型。提出柯西粒子群算法,并针对IEEE14节点系统进行三目标电力系统无功优化。当种群多样性较差时,通过对交叉的粒子进行柯西变异从而扩大搜索空间,提高种群多样性,防止出现过早的收敛,进而避免了算法陷入局部最优解的问题,同时也提高了收敛速度。通过数据测试和比较柯西粒子群算法在收敛速度、精度、全局搜索能力上均优于常规差分进化算法和常规粒子群算法。其结果验证了该模型和算法的有效性,为电力系统安全经济运行提供了参考。     

基于粒子群优化的神经网络算法在辐射源特征聚类中的应用

战场辐射源识别已成为电子侦察和雷达威胁告警的基本要素,其关键技术之一——辐射源特征聚类算法的研究也显得日益重要。在分析常用误差反传（BP）网络算法对辐射源特征聚类的不足后,提出利用基于粒子群优化的神经网络算法对多特征参数进行聚类。通过比较该优化算法和传统BP网络算法在聚类正确率和收敛速度方面的差别,验证了基于粒子群优化的BP算法在辐射源特征聚类中相对于传统BP算法的优越性,仿真结果证明了该方法具有较好的实用价值。     

变长度微粒群优化模糊聚类的自适应图像分割方法

模糊C均值聚类(FCM.fuzzy c-means)图像分割方法,对初值选取较敏感,并且需要事先确定聚类数目.为此,提出了一种基于变长度微粒群算法(PSO,particle swarm optimization)优化PBMF模糊聚类的自适应图像分割方法.PBMF指标函数考虑了聚类数目和聚类中心,通过设计变长度PSO算法来实现PBMF指标函数的优化过程,并利用统计直方图将图像从像素窄间映射到灰度直方图特征空间,从而快速地获得图像的最佳聚类数日和聚类中心.对遥感图像的分割实验表明,该自适应分割策略具有全局搜索图像最佳聚类数月和聚类中心的能力,以及较强的抗噪能力.