一种改进的二维Otsu阈值分割算法

Otsu算法,也被称之为最大类间方差算法,是实现阈值分割的经典算法之一。二维Otsu算法是一维Otsu算法的推广,它充分考虑了图像的灰度信息和空间邻域信息,可以有效滤除噪声影响,但是同样存在着运算量大、时效性差的问题。对此提出了一种改进的二维Otsu快速阈值分割算法,先将二维Otsu算法分解为两个一维Otsu算法,并集成类间和类内方差信息构造了一种新的阈值判别函数,同时通过降维,进一步降低计算量。实验结果表明,该算法在时间效率与分割效果两方面明显优于传统的二维Otsu算法与快速二维Otsu算法。     

二维Otsu阈值法的快速算法

最大类间方差法(Otsu)是图像分割的经典算法,在其基础之上发展起来的二维Otsu阈值分割法由于计算复杂而制约了其应用。针对这一缺点,提出一种改进的二维Otsu阈值法的快速算法。首先将原始二维直方图划分成M×M个区域,将每个区域视为1个点,构造新的二维直方图,在其上利用二维Otsu以及快速递推算法,得到分割阈值所处的区域编号;既而对所确定的区域再次使用二维Otsu算法得到原始图像的分割阈值。实验结果证明,改进算法有效地提高了计算速度,降低了算法的空间复杂度,且分割效果与原始算法基本一致。     

应用混沌多目标规划理论融合的图像分割

针对二维最大熵和二维最大类间熵阈值化方法通用性不强,使得他们在某些分割应用场合失效的问题,提出应用混沌多目标规划理论融合的图像分割方法.这种新方法利用多目标规划理论将前两种方法有机结合,得到既满足二维最大熵原则,又满足二维最大类间交叉熵原则的最佳阈值,并且将混沌优化算法和递推算法相结合,使计算复杂度大大降低.仿真实验结果表明,本文提出的方法好于单独使用一种方法的分割结果,而且有较好的普适性.     

2维最大类间平均离差阈值选取快速递推算法

阈值分割是广泛使用的最为有效的图像分割方法之一。阈值选取是阈值分割的关键。Otsu提出的基于L2范数的最大类间方差法是备受关注的一种方法,而基于L1范数的最大类间平均离差法则更为简捷,效果很好。2维最大类间平均离差阈值选取方法分割精确、抗噪性能好,其效果优于2维最大类间方差法,但存在计算量大、难以实用等缺点。提出了2维最大类间平均离差阈值选取的两种不同的快速递推算法,都可将计算复杂性由O(L4)减少为O(L2)。给出了2维最大类间平均离差两种快速递推算法的分割结果及运行时间,并与原始算法及原有的快速算法进行了分析和比较。实验结果表明,这两种递推算法都可以大幅度地提高运算速度,运行时间可减少到原始算法的0.1%,使2维最大类间平均离差阈值分割方法更为实用,目前已被应用于红外目标、车牌、指纹等自动识别系统中。     

基于小生境粒子群算法的图像分割方法

为了得到分割图像的最佳阈值,提出了一种基于小生境粒子群算法的图像分割方法。小生境粒子群算法通过划分小生境的方法,保持了物种的多样性,克服了粒子群算法容易陷入局部解,后期收敛速度慢的缺点,提高了算法的全局寻优能力。该方法基于最大类间方差阈值分割技术,用小生境粒子群算法对适应度函数进行优化,得到最佳阈值,并用该阈值对图像进行分割。实验结果表明,与最大类间方差法,基于基本粒子群算法的最大类间方差分割法相比,所提出的方法不仅能得到理想的分割结果,而且分割速度也得到了提高。     

融合视觉模型和最大类间方差的阈值分割算法

针对传统二维直方图的区域划分方法存在把图像的部分目标点和背景点错误划分为边缘点或噪声点,而把部分边缘点和噪声点划分为目标点和背景点的缺点,以及传统二维最大类间方差阈值分割算法的时间复杂度较高的缺点,提出了采用视觉模型构造二维直方图,并提出了该二维直方图的区域划分方法,同时还把提出的二维直方图应用到最大类间方差阈值分割算法中。根据分割时间、分类误差、均匀性等定量评价标准,做了一系列实验,与几种典型的二维阈值分割算法相比,提出的阈值分割算法在降低计算复杂度的同时还具有很好的分割性能。     

改进的动物精子图像分割算法

动物精子图像分割在计算机辅助精子质量分析系统(CASA)中有着非常重要的作用,直接关系到精子质量检测的精度和速度。在总结最大类间方差(Otsu)算法利弊的基础上,对传统二维Otsu算法原理以及在动物精子图像分割过程中存在处理时间过长的问题进行了研究,提出了一种改进的二维Otsu图像分割算法,通过改变二维直方图的分块方式将二维最优阈值搜索变为一维最优阈值搜索,从而缩短寻找最优阈值的处理时间。实验结果表明,改进的分割算法可以有效降低算法复杂度和噪声干扰,实现动物精子图像快速、准确的分割。     

一种新的指纹图像合成分割法

在研究和分析传统方差法和最大类间方差法的基础上,提出了一种传统方差法和最大类间方差法相结合的分块处理分割算法。该算法首先求出整个指纹图像的方差,然后计算每一子块的方差。若方差小于整个图像的方差则用方差法对图像进行分割,否则用最大类间方差法进行分割。最后再对图像进行平滑处理。实验结果表明,相对于传统分割方法,该方法无需根据经验选取阈值,能较准确地分割出前景和背景,抗噪能力强,对高对比度和低对比度的图像均具有很好的分割效果。     

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.     

二维直方图θ-划分最大平均离差阈值分割算法

鉴于常用二维直方图区域直分法存在错分, 最近提出的斜分法不具普遍性, 而基于L1范数的最小一乘准则比最小二乘准则更为合理且简捷, 提出了适用面更广的基于二维直方图θ-划分和最大类间平均离差的图像阈值分割算法. 首先给出了二维直方图θ-划分方法, 采用4条平行斜线及1条其法线与灰度级轴成 θ 角的直线划分二维直方图区域, 按灰度级和邻域平均灰度级的加权和进行阈值分割, 斜分法可视为该方法中θ=45° 的特例; 然后导出了二维直方图θ-划分最大类间平均离差阈值选取公式及其快速递推算法; 最后给出了θ 取不同值时的分割结果及运行时间. θ 取较小值时, 边界形状准确性较高, θ 取较大值时, 抗噪性较强, 应用时可根据实际图像特点及需求合理选取 θ 的值. 与常规二维直方图直分最大类间方差法及最大类间平均离差法相比, 所需运行时间相近, 但本文提出的方法所得分割结果更为准确, 抵抗噪声更为稳健, 且存储空间也大为减少.     

改进的二维Otsu自动分割算法及其应用研究

针对传统二维阈值分割算法处理胃腺癌细胞显微图像计算时间长、噪声干扰严重等缺点,提出了一种改进的二维快速Otsu阈值自动分割算法。该算法通过改变二维直方图判别域的划分,快速得到最优阈值近似值,并通过引入松弛变量,估计最优阈值所在范围,加大阈值搜索步进值,最后得到最优阈值。实验结果表明,该算法能有效地减少细胞核粘连现象,大大减少了处理时间。     

一种改进的二维Otsu图像分割算法

二维Otsu图像分割算法将类间离散度矩阵的迹作为阈值识别函数,计算复杂度高且易导致分割错误,为此对二维Otsu算法进行改进,设计一种新的阈值识别函数.通过对比试验验证改进算法的有效性.     

水库水体面积提取方法

遥感影像的水库水体信息提取对水库面积变化监测有很大的帮助,因此,提出一种基于遗传算法和改进Otsu算法的水体提取方法。对处理后的遥感影像使用NDWI (normalized difference water index)水体指数法进行初始的水体提取,由于传统的Otsu算法对直方图呈现双峰分布的图像提取效果不佳,利用遗传算法对最大类间方差公式进行双阈值计算,引入滑动窗口对图像进行阈值判断;使用自适应阈值算法进行局部阈值分割。通过对石梁河水库和小塔山水库的实验,表明该方法能够准确提取出水库的水体信息,误提取和漏提取现象得到了很大的改善。     

基于多智能体遗传算法的战术航段优化

针对飞机战术飞行要求和威胁规避目标的问题,采用优势函数和战术规避相结合的原则,将战术航段优化问题转化为路径搜索问题,提出了基于多智能体遗传算法来解决此问题.采用自适应交叉和变异算子,改进自学习算子获取子代的算法,实现了全局最优的结果.通过和传统遗传算法进行仿真比较,相比之下,基于多智能体的遗传算法可以有效利用地形,实现战术飞行.     

基于并行遗传算法的Otsu双阈值医学图像分割

传统遗传算法用于搜索某些函数极值时精确度较低且稳定性较差。针对该问题,提出了一种基于并行遗传算法的Otsu双阈值医学图像分割算法。在该算法中,进化在多个不同的子群中并行进行,避免单种群进化过程中出现的过早收敛现象,提高整个算法的收敛速度。100 次阈值计算实验结果表明,提出的分割算法与传统遗传算法相比,不仅能够对图像进行准确的分割,而且具有更强的精确性和稳定性。其收敛速度明显优于基于单种群的遗传算法的Otsu双阈值医学图像分割。     

结合灰度均衡和改进遗传算法的图像阈值分割

图像分割是图像处理、模式识别、计算机视觉等领域的重要技术。为实现高质量的数字图像分割,提出了一种结合图像灰度均衡和改进遗传算法的数字图像阈值分割方法。创新点在于一方面采用结合了最大类间方差法的改进遗传算法,并对遗传算法性能加以改进;另一方面,对图像进行了灰度均衡的图像前处理,使得算法具有更广泛的适应性。实验显示,方法克服了常见的图像阈值分割方法在处理灰度图像时出现的图像细节难以保留的问题,能够稳定地获得图像的最优阈值,实现保留图像细节的分割效果。     

数字图像处理等；基于二维Otsu和模糊聚类的图像分割算法*

针对传统二维Otsu算法计算复杂度高的问题,提出一种改进的Otsu图像分割算法。该算法通过求两个一维Otsu法的阈值来代替传统二维Otsu法的阈值,使得计算复杂度得到了降低;同时为了改进分割效果,结合使用了模糊C-均值聚类算法。实验结果表明,改进的算法充分发挥了两者的优势,不仅在计算速度上优于原二维Otsu算法,且分割效果较好。     

A recursive genetic framework for evolutionary decision-making in problems with high dynamism

Communication and coordination are the main cores for reaching a constructive agreement among multi-agent systems (MASs). Dividing the overall performance of MAS to individual agents may lead to group learning as opposed to individual learning, which is one of the weak points of MASs. This paper proposes a recursive genetic framework for solving problems with high dynamism. In this framework, a combination of genetic algorithm and multi-agent capabilities is utilised to accelerate team learning and accurate credit assignment. The argumentation feature is used to accomplish agent learning and the negotiation features of MASs are used to achieve a credit assignment. The proposed framework is quite general and its recursive hierarchical structure could be extended. We have dedicated one special controlling module for increasing convergence time. Due to the complexity of blackjack, we have applied it as a possible test bed to evaluate the system’s performance. The learning rate of agents is measured as well as their credit assignment. The analysis of the obtained results led us to believe that our robust framework with the proposed negotiation operator is a promising methodology to solve similar problems in other areas with high dynamism.     

头部CT图像多阈值分割的优化实现

阈值分割是医学图像预处理方法的一种,合适的分割方法能减少后续图像处理的数据。单独使用传统的阈值分割方法往往效率很低。提出一种基于遗传算法的图像多阈值分割方法。通过设计最大类间方差法与遗传算法相结合的算法,对头部CT图像进行分割,并与遍历算法作比较。实验结果表明,此方法不仅保留遍历算法的精度,并且快速得到最优阈值,明显提高了分割的效率。