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基于模糊聚类遗传算法的图像分割方法研究

 万方数据

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代种群的其他基因串;

④如果达到了设定的繁衍代数,返回最优的基因串并解码,否则,返回到步骤③进行下一代的繁衍。

3图像分割实验结果与分析

在Pentium@4CPU2.66

GHz+1

024

MB

DDR400+WindowsXP

Professional平台上,利用

Matlab6.5编程,用简单遗传算法、传统FCM算法以

及该文描述的基于模糊聚类的遗传算法实现对原始图像Lena(灰度图像,像素为256×256)和人造图像(灰度图像,像素为64×64)的分割。实验结果图以及实验分

析如图1,图2所示。

最好。在分割速度方面,传统FCM算法的运行速度较慢,遗传算法自身具有隐并行性的特点,比盲目的搜索效率要高。用遗传算法和聚类相结合的方法,既解决了对初始化敏感的问题,又能在一定程度上提高程序的运行速度。表1列出了对图1、图2进行分割的时间

列表。

襄1分割时间列衰

4结

在此,采用基于模糊聚类遗传算法的图像分割。实验表明,比传统FCM算法和简单遗传算法有了较大的改进。在保持聚类算法良好的分割效果的同时,降低了

归儿“的蟓陶

佃;翕尝夏麓姿托’鑫。;象篱M粜棚’盖裂蔷耋嚣;盏耋黎

对初始化的要求,并在一定程度上提高了运行速度,验分童I算法的结粜

算垃分刮的结果

遗传剪注的分削结粜

^U例义日’HIHY贾小,丌位一止任,殳—L斑同J】包1J您!z殳'习哩图1I。。。。分割图

证了本文方法的有效性。遗传算法与FCM算法的结合正是近年来研究的热点之一。

参考文献

(a)涤n.1J:.J帅喙一的(bJ^、}-j碲甲选:‘

(cJ爪。洲‘统F(M

(d)震}“J^j丰茔札聚炎人选图像蟓图

算法分14的结果

算i上分割的结果

边他弗洼的分割结果

图2添加高斯噪声的人造图像分割图

这里取基于模糊聚类的遗传算法种群数目N=30,聚类数C一2,搜索代数为200代,交叉率前期为

0.6,后期为0.75,变异率为0.02。

从分割图1(d)中可以看出,该算法实现了图像的有效分割,人物轮廓清晰,物体的受光面和阴影面区别明显。在分割图2(a)中,由于添加了高斯噪声,对原图的污染比较严重,但从分割图2(d)上可明显看出,采用基于模糊聚类遗传算法,其分割结果明显优于前两种方法。根据分割评价中的定性实验性准则可知[9],如果算法分割的结果大致相同,那么对预/后处理要求低的算法的相对性能要更优越一些,聚类算法对预处理的要求比较高,对初始点的选择很敏感,所以可能使分割效果不太理想,如图2(c)所示;在引入遗传算法后,利用遗传算法的全局搜索特点,可以解决FCM对初始化敏感的问题.增强了算法的抗噪性,所以图2(d)的分割效果

[-13章毓晋.图像分割I-M-[.北京:科学出版社,2001.

[2]章毓晋.图像处理和分析基础[M].北京:高等教育出版

社,2002.

[3]IMJ,JensenJ

R,Tullis

JA.Object—basedChangeDetec—

tionUsingCorrelationImageAnalysisandImageSegmenta—

tion[J].InternationalJournal

of

RemoteSensing,2008,29

(2):399—423.

[4]WuYi—Ta,Shih,FrankY,eta1.ATop—downRegionDi-

vidingApproachforImageSegmentation[J].Pattern

Recog—

nition,2008,41(6):1948—1

960.

[5]高新波.模糊聚类分析及其应用[M].西安:西安电子科技

大学出版社,2003.

[6]匡泰,朱清新,孙跃.FCM算法用于灰度图像分割的初始化

方法的研究[J].计算机应用,2006,26(4):784—786.[7]雷英杰.Matlab遗传算法工具箱及应用[M].西安:西安电

子科技大学出版社,2005.

[8]李敏强.遗传算法的基本理论与应用[M].北京:科学出版

社,2004.

[9]狄宇春,邓雁萍.关于图像分割性能评估的评述[J].中国图

像图形学报,1999(3):183—187.

[10]高新波.模糊聚类算法的优化及应用研究[D].西安:西安

电子科技大学,1999.

作者简介

张磊男,1983年出生,河南长葛人,硕士研究生。主要研究领域为信号处理与信息控制。

惠1966年出生,副教授。主要研究领域为智能信息处理与信息控制。

122

 

万方数据

基于模糊聚类遗传算法的图像分割方法研究

作者:张磊, 董惠, 杨润玲, ZHANG Lei, DONG Hui, YANG Runling

作者单位:西安建筑科技大学信控学院,陕西,西安,710055

刊名:

现代电子技术

英文刊名:MODERN ELECTRONICS TECHNIQUE

年,卷(期):2009,32(16)

被引用次数:3次

参考文献(10条)

1.章毓晋图像分割 2001

2.章毓晋图像处理和分析基础 2002

3.IM J.Jensen J R.Tullis J A Object-based Change Detection Using Correlation Image Analysis and Image Segmentation[外文期刊] 2008(02)

4.Wu Yi-Ta.Shih.Frank Y A Top-down Region Diriding Approach for Image Segmentation[外文期刊]

2008(06)

5.高新波模糊聚类分析及其应用 2003

6.匡泰.朱清新.孙跃FCM算法用于灰度图像分割的初始化方法的研究[期刊论文]-计算机应用 2006(04)

7.雷英杰Matlab遗传算法工具箱及应用 2005

8.李敏强遗传算法的基本理论与应用 2004

9.狄字春.邓雁萍关于图像分割性能评估的评述[期刊论文]-中国图象图形学报A 1999(03)

10.高新波模糊聚类算法的优化及应用研究[学位论文] 1999

本文读者也读过(5条)

1.朱斌.管莉.张胜超.齐敏.郝重阳.ZHU Bin.GUAN Li.ZHANG Shengchao.QI Min.HAO Chongyang基于优化遗传算法的模糊聚类图像分割算法[期刊论文]-弹箭与制导学报2008,28(4)

2.周晚辉.刘文萍.ZHOU Wan-hui.LIU Wen-ping基于Type-2模糊聚类的图像分割算法[期刊论文]-计算机工程2010,36(24)

3.吴颖谦.施鹏飞一种基于遗传算法的图像FCM分割方法[期刊论文]-测控技术2002,21(5)

4.毕峰.BI Feng基于遗传模糊聚类的医学超声图像分割方法[期刊论文]-计算机工程与应用2008,44(33)

5.唐然.龙腾锐.龙向宇.TANG Ran.LONG Teng-rui.LONG Xiang-yu基于模糊聚类的改进遗传算法[期刊论文]-重庆大学学报(自然科学版)2008,31(2)

引证文献(3条)

1.丁亮.沈梦叶.苏日娜.张永平基于图像分解的视网膜图像分割新方法[期刊论文]-宁波工程学院学报 2011(2)

2.谭冬梅.瞿伟廉.秦文科基于小波包和模糊聚类的输电塔结构损伤诊断[期刊论文]-天津大学学报 2011(8)

3.王猛.王玉锋.苏蕊医学图像分割中的模糊聚类算法及其新进展[期刊论文]-现代计算机(专业版) 2010(8)

本文链接:https://www.doczj.com/doc/a111521396.html,/Periodical_xddzjs200916037.aspx

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