基于二维模糊熵和遗传算法的图像阈值分割

针对目标和背景两类图像分割,考虑二维灰度直方图,采用了一种更符合图像空间分布特点的隶属函数,建立了对应的二维图像模糊熵,分别采用标准遗传算法和改进的自适应遗传算法对二维图像模糊熵的各个参数进行优化,根据最大模糊熵准则,确定目标和背景的最佳分割阈值。实验结果表明,基于改进的自适应遗传算法的二维最大模糊熵阈值分割法具有较好的分割性能和较快的分割速度,且对噪声具有一定的抑制能力。     

基于最大模糊指数熵的模糊目标分割算法

针对红外目标主体模糊分割时易引起过或欠分割的问题，本文结合模糊集和熵理论提出了一种采用最大模糊指数熵准则的分割算法。根据像素灰度值将原始图像中像素分为黑和亮两个模糊集，利用模糊指数熵准则确定模糊区间的范围，再结合遗传算法强大的全局最优解搜索能力寻找模糊参数的最优组合，确定最佳阈值。对比实验表明，本文方法对主体模糊的目标分割效果明显优于最大类间距离方差法。但若向图像中添加大量随机噪声，两种方法都存在过分割现象。     

基于改进模糊指数熵双阈值的3维人体图像分割优化算法

由于3维人体图像数据量大,导致分割耗时严重;人体组织间灰度差异相对较小,致使分割效果不佳。针对上述3维分割的两大难点问题,提出了改进的模糊指数熵函数来改善分割结果,并以加权免疫遗传算法（WIGA）对阈值进行优化搜索,从而提出了一种基于改进模糊指数熵双阈值的3维图像分割优化算法。真实人体胸部数据的分割结果表明,与传统熵函数及模糊隶属度函数相比,改进的最大模糊指数熵函数得到的阈值分割效果更好,且提出的WIGA算法的耗时仅为传统穷尽搜索法的14%。在与简单遗传算法（SGA）和免疫遗传算法（IGA）耗时基本相同的情况下,100次阈值计算结果表明,本文算法更加精确、稳定。     

基于改进模糊指数熵双阈值的3维人体图像分割优化算法

由于3维人体图像数据量大,导致分割耗时严重;人体组织间灰度差异相对较小,致使分割效果不佳。针对上述3维分割的两大难点问题,提出了改进的模糊指数熵函数来改善分割结果,并以加权免疫遗传算法(WIGA)对阈值进行优化搜索,从而提出了一种基于改进模糊指数熵双阈值的3维图像分割优化算法。真实人体胸部数据的分割结果表明,与传统熵函数及模糊隶属度函数相比,改进的最大模糊指数熵函数得到的阈值分割效果更好,且提出的WIGA算法的耗时仅为传统穷尽搜索法的14%。在与简单遗传算法(SGA)和免疫遗传算法(IGA)耗时基本相同的情况下,100次阈值计算结果表明,本文算法更加精确、稳定。     

模糊最大熵多阈值分割的改进算法研究

基于模糊最大熵原则的多阈值分割,提出了遗传算法和ICM相结合的改进算法。该方法首先确定选取模糊熵函数作为适应度函数,然后对遗传算法中的编码方式、交叉算子、变异算子等参数进行了一些适当改进,进而给出了该算法的理论推导和算法的具体实现步骤。与通常的基于模糊最大熵原理进行阈值分割方法相比较,减少了计算量并且提高了运行效率,克服了常用方法在阈值求取时的一些不足,能够快速获得稳定的阈值。对比实验得出的结果,也说明了该方法的快速性、有效性、稳定性。     

基于遗传算法的模糊熵图像分割算法

图像阈值分割技术在图像分析和图像识别中具有重要的意义。图像分割的鲁棒性和自适应性一直是该技术的难点 ,该文运用模糊熵阈值分割技术 ,算法鲁棒性好 ,自适应性强 ,能够针对不同的图像 ,给出最佳的分割效果 ,在最优阈值的搜索中 ,引进了具有鲁棒性和自适应性的遗传算法 ,大大提高了算法效率 ,实验表明该方法的有效性     

广义模糊熵图像阈值分割参数选取的ADE方法

针对广义模糊熵图像阈值分割参数不能自动选取,提出自适应差分进化（Adaptive Differential Evolution,ADE）的广义模糊熵图像阈值分割方法。利用自适应差分进化算法作为优化工具来选取广义模糊熵阈值分割所需要的最佳参数,引入自适应变异算子和提出交叉概率自适应函数对优化过程进行控制,通过把参数带入广义模糊熵的补函数得到图像的阈值,进而得到图像最优分割。为验证其有效性与可行性,分别同基本图像质量评价准则的模糊熵图像阈值分割算法和粒子群优化广义模糊熵图像阈值分割算法相比较,实验表明,针对不同细节的图片,该算法所得分割结果多数情况下背景信息更少,目标信息更清晰,用时更短,分割更稳定且效果良好。     

微粒群算法在二维模糊熵图像分割中的应用

将微粒群算法和二维模糊熵阏值分割法结合,提出了一种基于微粒群和二维模糊熵的图像分割方法.该方法根据像素点灰度值和区域灰度均值所建立的二维灰度直方图,以二维模糊熵作为微粒群算法的适应度函数,利用微粒群算法搜索点灰度值和区域灰度均值所对应的模糊参数最优组合,进而确定相应的分割阈值.对几例真实目标图像的对比分割实验结果表明,该文方法性能优越,是一种有效的图像分割方法.     

基于遗传算法的原位根系CT图像的模糊阈值分割

原位根系CT图像的精确分割是实现植物根系3维重建和定量分析的重要基础。为了对原位根系CT序列图像进行准确、有效的分割,针对原位根系CT序列图像固有的模糊性特征,设计了一种基于遗传算法的模糊多阈值图像分割方法。该方法首先通过直方图分析确定了原位根系3维分割的初始阈值范围;然后通过设计一种模糊隶属度函数, 将图像模糊划分为若干个不同的区域; 最后采用最大模糊熵准则,并借助遗传算法寻找确定了一组序列图像的最佳分割阈值。编程实验结果证实,该算法不仅能更加准确、有效地对植物根系原位CT序列图像进行分割,并可提高图像阈值分割的精度和效率。     

基于分散微粒群算法的二维模糊最大熵图像分割

该文研究了基于二维模糊信息熵的图像分割方法,针对二维模糊信息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,提出了基于优化微粒群算法的二维最大熵图像分割方法。DPSO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-区域灰度均值作为阈值进行图像分割。同时,为了避免该算法收敛到局部最优解的问题,在算法中引入了变异策略。通过实验显示了该算法在收敛性和计算效率上较QPSO在内其它优化算法具有更好的优越性。     

Segmentation of gray scale image based on intuitionistic fuzzy sets constructed from several membership functions

Segmentation is the process of extraction of objects from an image. This paper proposes a new algorithm to construct intuitionistic fuzzy set (IFS) from multiple fuzzy sets as an application to image segmentation. Hesitation degree in IFS is formulated as the degree of ignorance (due to the lack of knowledge) to determine whether the chosen membership function is best for image segmentation. By minimizing entropy of IFS generated from various fuzzy sets, an image is thresholded. Experimental results are provided to show the effectiveness of the proposed method.     

一种基于粒子群算法的模糊隶属函数优化方法

在分析图像模糊增强算法对于隶属函数及其模糊区域选择方法不足的基础上,提出一种新的基于粒子群算法的模糊隶属函数优化方法。该方法给出一个新模糊熵的定义,这个新模糊熵定义不仅考虑到图像在模糊域中划分区域时随隶属函数变化而变化的情况,同时又考虑到图像在空域中划分区域时随隶属函数变化而变化的情况。这样就使得图像依照最大熵准则变换到模糊域更能够有效地反映图像的固有信息。另外,根据图像增强算法中使用double型数据类型的特点,采用改进粒子群优化算法寻求隶属函数的最优参数。将新算法应用于图像增强中,取得了优于现有大多数模糊增强算法的效果。     

系数型指数模糊熵在图像增强中的应用

在研究已有模糊熵的基础上,提出了一种系数型指数模糊熵的图像增强方法。先将图像进行模糊划分后变换到模糊域,然后利用提出的模糊熵计算图像的模糊熵,并且在最大熵准则下用模拟退火算法求取最佳阀值,利用增强算子进行图像增强。实验结果表明,该算法对图像有一定的增强效果。     

模糊集与非线性增益相结合的自适应图像增强算法*

提出了一种模糊集增强与非线性增益相结合的自适应图像增强算法,使用双正交小波变换对原始图像进行分解,低频子带系数采用改进的模糊集增强算法,以提升图像的整体对比度;对高频子带,先采用贝叶斯萎缩法估计噪声与信号的阈值,再使用一种非线性增益函数增强图像细节并抑制噪声。对算法中影响增强效果的关键参数进行了研究,并提出了一种模糊集增强算子的阈值选取算法,能够实现不同图像自适应参数选择;将信息熵作为非线性增益函数的参数选取准则,并针对算法中排序算法运算量过多导致算法时间过长的情况,提出了一种替代求解方法,极大地提高了算法效率。对算法进行仿真,结果表明：算法能够有效提升对比度、增强图像细节并抑制噪声,可以明显改善图像的视觉效果,具有参数自适应、算法效率高等优点。     

二型模糊集的模糊熵研究

研究基于质心的二型模糊集的模糊熵和加权模糊熵,构造了两个二型模糊集的模糊熵度量.针对二型模糊集的特殊情形,提出一种新的区间值模糊集的模糊熵度量,既弥补了现有区间值模糊集退化为普通模糊集时熵为零的不足,又克服了两个明显不同的区间值模糊集熵相等的缺点.数值实例和仿真实验表明了所提出模糊熵的合理性和实用性.     

一种基于模糊逻辑的图像多层次增强算法

在分析图像传统单层次模糊增强算法（Pal算法）的基础上，为克服Pal算法仅增强图像阈值参数附近某一部分边缘的不足。提出一种新的基于模糊逻辑的图像多层次增强算法。新算法通过引入模糊熵，进行有目的选取不同灰度层次的阈值，同时增强图像中不同灰度层次的边缘信息，另外新算法对Pal算法中的复杂变换进行了简化，采用了新的增强算子，克服了Pal算法速度慢且损失图像部分灰度信息的缺陷。将新算法应用于图像边缘提取中，取得了优于基于传统单层次模糊增强算法进行图像边缘提取的效果。     

基于粒子群优化算法和模糊熵的多级阈值图像分割算法

针对现有阈值分割算法利用穷举搜索寻找最优阈值而造成的计算成本较大的问题,提出了一种基于粒子群优化算法和模糊熵的多级阈值图像分割算法。图像分割是图像分析中非常重要的预处理步骤,在提出的方法中,首先选择香农熵和模糊熵作为优化技术的目标函数;然后建立一种基于粒子群优化算法的多层次图像阈值分割,通过最大化香农熵或模糊熵进行图像分割。最后从图像分割数据库中选取Lena、baboon和airplane作为测试图像进行性能分析（包括鲁棒性、效率和收敛性）,并与现有的几种阈值分割算法进行比较。结果显示,提出的算法得到了更高PSNR值和更少的分类误差,证明了该算法是一种高效的多级阈值图像分割算法。     

基于最大模糊熵和微粒群的双阈值图像分割

基于最大模糊熵准则和微粒群算法,提出了一种新的双阈值图像分割方法.该方法通过定义3种模糊隶属度函数,将图像模糊划分为暗、灰和亮3个不同的区域.同时采用微粒群算法搜索最大模糊准则下模糊参数的最优组合,进而确定图像的两个最佳分割阈值.仿真结果表明,该算法具有良好的分割效果和较强的实时处理能力.     

基于论域空间模糊划分的粗集神经网络

针对粗集神经网络构建过程中的论域空间划分问题,提出一种基于模糊聚类的论域划分方法。将带交叉变异算子的粒子群优化算法(PSO)与模糊C-均值聚类算法(FCM)相结合,给出一种新的模糊聚类算法CMPSO-FCM,该算法具有良好的搜索能力和聚类效果。提出一种基于信息熵的模糊粗糙集决策规则获取方法,并用获取的规则指导粗集神经网络的构建。实验结果表明,该方法构造的神经网络具有更精简的结构、较好的分类精度和泛化能力。