利用混沌PSO或分解的2维Tsallis灰度熵阈值分割

现有最大Shannon熵或Tsallis熵阈值选取方法没有从类内灰度均匀性出发,而仅依据图像灰度直方图,并且Tsallis熵法的分割效果通常优于Shannon熵法。为此,提出了基于混沌粒子群优化(PSO)和基于分解的两种2维Tsallis灰度熵阈值分割方法。首先,给出了1维Tsallis灰度熵阈值选取方法并将其推广到2维,导出了相应的2维Tsallis灰度熵阈值选取公式及其递推算法;其次,利用混沌PSO算法搜寻2维Tsallis灰度熵法的最佳阈值,并采用递推方式去除迭代过程中适应度函数的冗余运算,大大提高了运行速度;最后,将2维Tsallis灰度熵阈值选取方法的运算转化为两个1维Tsallis灰度熵法的运算,计算复杂度从O(L2)进一步降低到O(L)。实验结果表明,与2维最大Shannon熵法、2维最大Tsallis熵法及2维Tsallis交叉熵法相比,所提出的两种方法可以大幅提高图像分割质量和算法运行速度。     

基于三维指数灰度熵的快速图像分割算法

针对现有阈值分割法通常只考虑图像直方图的统计信息,而忽略了图像目标和背景类内灰度分布的均匀性,提出指数灰度熵分割算法,并推广得到三维指数灰度熵分割算法。给出了一维指数灰度熵阈值法及三维指数灰度熵阈值法的原理,在三维直方图上,将降维处理和优化搜索策略相结合,得到最优分割阈值。理论证明,阈值搜索复杂度由原来的[O(L3)]降至[O(L12)]。实验结果表明,与现有的多种阈值法相比,所提算法抗噪性能更强、分割效果更优,且运算时间大为减少。     

分解的二维非对称Tsallis 交叉熵图像阈值选取

现有的Tsallis 交叉熵能够度量图像分割前后的差异,但公式复杂,计算效率不高,据此, 提出了基于分解的二维非对称Tsallis 交叉熵图像阈值选取方法。首先给出了非对称Tsallis 交叉熵的定 义,提出了一维非对称Tsallis 交叉熵阈值选取方法;然后,将其拓展到二维,推导出相应的阈值选取 公式;最后,在此基础上提出了二维非对称Tsallis交叉熵阈值选取的分解算法,使求解二维非对称Tsallis 交叉熵阈值法的运算转化到两个一维空间上,将计算复杂度从O(L4)降低为O(L)。大量实验结果表明, 与基于混沌粒子群优化的二维Tsallis 灰度熵法、二维斜分对称交叉熵法,二维斜分对称Tsallis 交叉熵 法等方法相比,该方法分割性能优,运行时间短,可望满足实际应用系统对分割的实时要求。     

利用混沌布谷鸟优化的二维Renyi灰度熵图像阈值选取

为了进一步降低现有的Renyi熵阈值法的计算复杂度,提出了基于混沌布谷鸟算法和二维Renyi灰度熵的阈值选取。首先,引入一维Renyi灰度熵阈值选取公式,建立基于像素灰度和邻域梯度的二维直方图,推导出基于该直方图的二维Renyi灰度熵阈值选取公式,通过快速递推公式来减少阈值准则函数的计算量;最后,采用混沌布谷鸟算法搜索最优阈值来完成图像分割。结果表明,与二维Arimoto熵法、基于粒子群的二维Renyi熵法、基于混沌粒子群的二维Tsallis灰度熵法、基于布谷鸟算法的二维Renyi灰度熵法相比,所提出的方法能够准确实现图像分割,且运算速度有所提升。     

基于分解的二维Renyi灰度熵的图像阈值分割

针对传统二维Renyi熵阈值法的高计算复杂性,提出一种新的基于分解的二维Renyi灰度熵阈值分割方法。该方法通过求解两个一维Renyi灰度熵阈值替代二维Renyi灰度熵的最佳阈值,理论上证明当满足一定条件时,两者等价;同时将计算复杂度由O(L4)降到O(L),所耗时间约为传统二维Renyi熵算法的1/10 000。     

基于三维直方图重建和降维的Renyi熵阈值分割算法

针对三维Renyi熵阈值算法的高计算复杂性及抗噪性差的问题,提出一种基于三维直方图重建和降维的Renyi熵阈值分割算法。该方法通过重建三维直方图,将三维直方图区域划分由八分法改为二分法,不仅减弱了噪声干扰,而且计算复杂度也由O(L6)降到O(L)。实验结果表明,该算法抗噪性更强,分割效果更好,计算时间也远低于传统三维Renyi熵算法。     

图像分割的最大熵方法的改进

对基于二维直方图的最大熵选取阈值进行了修正,提出了一种基于修正最大熵的图像分割算法。算法通过将二维直方图分为四部分：背景、目标、受噪声干扰的背景和受噪声干扰的目标,以选取这四部分的信息熵的和最大作为阈值的选取准则。该方法有三个优点：尽可能包括背景部分和目标部分;可以有效地提高对噪声数据的鲁棒性;不过度地引入噪声和边缘信息。实验结果表明,该方法具有较好的图像分割效果。     

基于均值—梯度共生矩阵模型的最大熵多阈值算法

为解决噪声显微细胞图像的多阈值分割问题,该文提出基于均值和梯度共生矩阵模型的最大熵多阈值算法。选用象素点的邻域灰度均值和梯度值构成二维灰度直方图。因为对象素点取均值可以平滑噪声,取梯度值可以锐化边缘,所以该算法能够改善图像的分割质量。考虑显微细胞图像多阈值分割的要求,该算法对二维灰度直方图采用改进的区域划分方式。通过优化传统的求熵算法,来减少运算时间,使之更加适合于擅长矩阵运算的MATLAB编程语言,从而提高运算速度。实验证明,该算法去除了噪声干扰,实现了显微细胞图像的多阈值分割,运算速度较快。     

基于微粒群算法的灰度图像阈值分割的改进

为了充分利用灰度图像的灰度信息和空间信息,提高分割精确度和最优阈值的求解速度,提出一种基于微粒群算法的阈值分割方法--PSO-SDAIVE算法.该算法对传统的二维直方图进行改进,生成差值属性灰度直方图,同时对灰度均值和二维熵的计算进行改进,生成空间差值属性信息值熵(SDAIVE),最后用微粒群算法搜索SDAIVE的最大值.在实验中,对头部CT图像进行分割,实验结果表明,这种分割方法能精确地获得分割阈值,并有很好的抗噪声能力,节省计算时间.     

灰度-梯度共生矩阵模型的加权条件熵阈值法

基于二维灰度直方图的最大熵阈值法是依据“灰度-灰度均值”构成直方图的图像分割方法,该方法着重于图像的内部信息,忽略了边界区域的信息。应用图像的梯度信息建立“灰度-梯度共生矩阵”,构造图像的二维灰度直方图,结合最大条件熵法进行阈值选取。为了充分提取图像内部和边缘信息,提出了二维加权最大熵阈值法。结果表明,该方法一方面能够保留更多的图像边缘信息,另一方面能够根据实际需要调节权值大小,得到兼顾图像内部和边缘信息的分割结果。     

基于分解的二维renyi熵阈值分割方法中参数自适应选取

针对基于分解的二维renyi熵阈值分割方法中参数α的取值问题,根据均匀性测度这一图像分割质量评价指标,利用粒子群搜索方法,提出了一种自适应选取α的方法。实验表明,所提出的方法不但可以针对不同的图像有效地选取参数α值,得到理想的图像分割结果,而且还可以将二维renyi熵参数自适应选取算法的计算复杂度由O(L6)降为O(L2),计算时间约为二维renyi熵参数自适应选取分割算法的1/10000。     

二维直分指数交叉熵的印章图像阈值分割快速算法

提出了一种二维直分指数交叉熵的印章图像阈值分割快速算法。利用二维直方图对二维指数交叉熵进行阈值选取,导出快速算法。实验结果表明,提出的二维直分指数交叉熵的印章图像阈值分割快速算法相对于最大熵法和指数熵法,不仅分割结果精确,运行时间也相应缩短。     

面向医学图像分割的直线截距直方图倒数交叉熵方法

为了进一步 提高医学图像分割的速度和准确度,为临床诊断和辅助治疗提供更为充分有效的依据,本文 提出了一种基于直线截距直方图的倒数交叉熵图像阈值分割方法。首先定义了直线截距直方 图;然后根据医学图像的二维信息,建立该图像的直线截距直方图;最后,推导出基于该直 方图的倒数交叉熵阈值选取准则,并以此对医学图像进行分割。实验结果表明,与基于 混沌小生境粒子群优化(Niche chaotic mutation particle swarm optimization, NCPSO) 的二维倒数熵法、基于分解的二维指数灰度熵法、基于斜分的二维对称交叉熵法及基于粒子 群优化(Particle swarm optimization, PSO)的二维Tsallis交叉熵法相比,本文方法分割 后的图像中目标区域完整准确,边缘细节清晰丰富,且所需运行时间大幅减少,是医学影像 研究中可选择的一种快速有效的图像分割方法。     

遗传算法粒在二维最大熵值图像分割中的应用

研究图像分割,针对从图像中提取用户要求的特征目标,最优阈值的选取是图像准确分割的关键技术.传统二维最大熵值算法的最优阈值采用穷举方式进行寻优,耗时长,分割效率较低,易产生误分割.为了提高图像分割效率和准确性,提出一种遗传算法的二维最大熵值图像分割方法.先对原始图像进行灰度转换,绘制出图像的二维直方图.根据二维直方图信息...     

灰度图像交叉熵阈值法的三维推广

针对现有的灰度图像交叉熵阈值化方法无法有效分割含有混合噪声图像的问题,在图像三维直方图的基础上提出三维交叉熵阈值化算法,同时给出三维交叉熵阈值法的快速递推公式.实验结果表明,三维方法结合了图像中像素的灰度及其局部空间的均值和中值信息,对于含有混合噪声的图像,具有比现有交叉熵阈值化算法更好的分割效果.     

2维对称交叉熵图像阈值分割

现有阈值分割方法中所用的交叉熵不满足距离度量对称性,且算法运行速度尚有提升空间,为此提出基于分解的2维对称交叉熵图像阈值分割方法。首先通过运用对称交叉熵描述分割前后图像之间的差异程度,分别导出1维和2维对称交叉熵阈值选取公式,给出相应的2维快速递推算法,计算复杂性由穷举搜索的O(L4)降到O(L2);然后将2维对称交叉熵法的运算转换到两个1维空间上,计算复杂性进一步降低到O(L)。实验结果表明,与现有的2维非对称交叉熵法相比,该方法具有更强的抗噪性,运行时间大幅减少,是一种更有效的2维交叉熵阈值分割方法。     

基于BBO算法的二维交叉熵多阈值图像分割*

针对复杂图像的分割问题,提出一种基于生物地理学优化算法(BBO,Biogeography-Based Optimization)的二维交叉熵多阈值图像分割方法。首先,根据二维直方图斜分法得出交叉熵阈值选取公式,并将此推广到多阈值分割,以求得多个极值提高分割效果,由于二维交叉熵法在多阈值分割时计时长、复杂性高等问题,然后引入BBO算法的思想,实现对多个阈值快速精确地寻优,最后,对标准图像进行分割以验证该算法。结果表明此算法比二维交叉熵穷举法计算效率高。     

3维自适应最小误差阈值分割法

为解决现有算法无法有效解决被多种噪声干扰的图像的阈值分割问题,本文提出了3维最小误差阈值法。该方法充分考虑图像像元点之间的灰度相关信息,结合图像灰度、均值和中值信息,构造出3维观测空间。然后基于相对熵定义出3维最佳阈值判别式。同时为了提高算法的处理速度,提出基于分解的快速实现方法,将3维阈值的求解分解成三个1维阈值的求解,其时间复杂度降为O(L),空间复杂度降为S(L)。实验结果分析表明,在不同噪声环境及非均匀光照条件下,尤其对多种噪声干扰的图像,与现有方法相比,文中算法均取得了更好的分割效果。     

基于二维最大熵和改进的遗传算法的图像分割

文章尝试了一种图像分割算法,在二维灰度直方图基础上,以二维最大熵为准则建立适应度函数,按改进的遗传算法,得到最佳二维阈值.实验表明,该法对于图像分割具有较佳的效果.     

基于二维Otsu阈值修正的图像分割新方法

首先采用对二维直方图斜分割和查表的方法,解决了传统二维Otsu方法分割图像计算耗时,难以实时实现的缺点。其次基于灰度统计的思想,针对二维Otsu法处理小目标图像难以实现正确分割的缺点,提出了一种在实现过程中采用迭代的阈值修正新方法。最后设计了一种新型滤波器对分割后的图像进行滤波降噪处理。实验结果表明,阈值修正后的二维Otsu改进算法对小目标图像分割效果明显,而且新型滤波器对滤除散布在目标与背景中的噪声非常有效。将阈值修正法和新型滤波器结合使用,不仅快速,而且准确,取得了良好的分割效果。