一种基于遗传算法和最大熵阈值分割算法的图像分割方法技术

技术编号:11956183 阅读:94 留言:0更新日期:2015-08-27 08:04
本发明专利技术涉及一种基于遗传算法和最大熵阈值分割算法的图像分割方法,包括以下步骤:计算图像的灰度直方图;对图像的灰度值进行编码,产生M个初始种群;利用最大熵阈值分割算法计算种群中每一个个体的适应度;对种群进行遗传操作得到新种群,遗传操作包括选择操作、交叉操作和变异操作;判断两次种群中最优解的逼近程度,如果小于接受概率则结束,并获得分割阈值,否则返回,继续迭代;根据分割阈值处理待分割图像。本发明专利技术能够在短时间内收敛到较好的分割阈值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及数字图像处理
,特别是设及一种基于遗传算法和最大滴阔值 分割算法的图像分割方法。
技术介绍
图像阔值分割时利用图像中提取的目标与物体在灰度特性上的差异,把图像视为 具有不同灰度级的两类区域(背景与目标)的组合。因此,选取一个适当的阔值,对图像中 每个像素点判定应该归于目标还是背景区域,从而产生相应的二值图像。 目前主要采用的图像阔值分割方法有;基于灰度直方图的阔值方法、自适应阔值 法、最大滴阔值分割法、最大类间方差阔值分割法等。其中最大滴阔值分割法具有计算量 大、容易陷入局部最优的缺点。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于遗传算法和最大滴阔值分割算法的 图像分割方法,能够在短时间内收敛到较好的分割阔值。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是;提供一种基于遗传算法和最大滴阔 值分割算法的图像分割方法,包括W下步骤: (1)计算图像的灰度直方图; 似对图像的灰度值进行编码,随机产生M个初始种群;[000引 (3)利用最大滴阔值分割算法计算种群中每一个个体的适应度; (4)对种群进行遗传操作得到新种群,遗传操作包括选择操作、交叉操作和变异操 作; (5)判断两次种群中最优解的逼近程度,如果小于接受概率则结束,并获得分割阔 值,否则返回步骤(3); 做根据分割阔值处理待分割图像。[001引所述步骤做中采用【主权项】1. ,其特征在于,包括以下 步骤: (1) 计算图像的灰度直方图; (2) 对图像的灰度值进行编码,随机产生M个初始种群; (3) 利用最大熵阈值分割算法计算种群中每一个个体的适应度; (4) 对种群进行遗传操作得到新种群,遗传操作包括选择操作、交叉操作和变异操作; (5) 判断两次种群中最优解的逼近程度,如果小于接受概率则结束,并获得分割阈值, 否则返回步骤(3); (6) 根据分割阈值处理待分割图像。2. 根据权利要求1所述的基于遗传算法和最大熵阈值分割算法的图像分割方法,其特 征在于,所述步骤(3)中采用计算每一个个 体的适应度,其中,a」表示染色体,t表示染色体a」解 码后对应的灰度值,η表示染色体数目,Pi表示灰度值i在图像中出现的概率,p t表示灰度 值t在图像中出现的概率。3. 根据权利要求1所述的基于遗传算法和最大熵阈值分割算法的图像分割方法,其特 征在于,所述步骤(4)中的选择操作是通过种群中每个个体的适应度计算个体被选中进入 下一代的概率,利用轮盘赌的方法选择进入下一代的个体,将他们复制到下一代种群中,再 从新种群中随机选择一个个体,用上一代中适应度最高的个体替换,其中,每条染色体被选 中的概率为其中η表示染色体的数目,aj表示染色体,f (a p 表示染色体\_的适应度。4. 根据权利要求3所述的基于遗传算法和最大熵阈值分割算法的图像分割方法,其特 征在于,所述步骤(4)中的交叉操作是将选择操作产生的种群中的个体,两两配对,按照固 定的交叉概率进行单点交叉操作。5. 根据权利要求4所述的基于遗传算法和最大熵阈值分割算法的图像分割方法,其特 征在于,所述步骤(4)中的变异操作是将交叉操作产生的种群中的个体,按照固定的变异 概率进行变异操作。【专利摘要】本专利技术涉及,包括以下步骤:计算图像的灰度直方图;对图像的灰度值进行编码,产生M个初始种群;利用最大熵阈值分割算法计算种群中每一个个体的适应度;对种群进行遗传操作得到新种群,遗传操作包括选择操作、交叉操作和变异操作;判断两次种群中最优解的逼近程度,如果小于接受概率则结束,并获得分割阈值,否则返回,继续迭代;根据分割阈值处理待分割图像。本专利技术能够在短时间内收敛到较好的分割阈值。【IPC分类】G06T7-00【公开号】CN104867132【申请号】CN201510215839【专利技术人】周云华, 才正国, 李凤荣, 尚琳, 何为, 王营冠 【申请人】中国科学院上海微系统与信息技术研究所【公开日】2015年8月26日【申请日】2015年4月29日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于遗传算法和最大熵阈值分割算法的图像分割方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)计算图像的灰度直方图;(2)对图像的灰度值进行编码,随机产生M个初始种群;(3)利用最大熵阈值分割算法计算种群中每一个个体的适应度;(4)对种群进行遗传操作得到新种群,遗传操作包括选择操作、交叉操作和变异操作;(5)判断两次种群中最优解的逼近程度,如果小于接受概率则结束,并获得分割阈值,否则返回步骤(3);(6)根据分割阈值处理待分割图像。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:周云华才正国李凤荣尚琳何为王营冠
申请(专利权)人:中国科学院上海微系统与信息技术研究所
类型:发明
国别省市:上海;31

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