基于改进蚁群算法和指数熵算子的三类阈值图像分割

针对多目标图像分割问题,采用了1种基于二维灰度直方图的三类阈值分割方法,将图像划分为暗、灰和亮3种不同的区域,分别给出了其模糊隶属度函数,引入概率分析,定义了基于指数熵算子的最大模糊熵准则,通过改进的蚁群算法,搜索最优模糊参数组合,以此确定图像的分割阈值。实验结果表明,该算法能快速、有效的分割图像。     

直线型二维Tsallis熵阈值分割方法

为了充分利用图像的边界区域信息,本文在研究二维Tsallis熵的基础上,提出了直线型二维Tsallis熵阈值分割方法,传统的二维Tsallis熵法可以看作是直线型二维Tsallis熵阈值分割方法的特例.为了减少运算量,提高分割速度,给出了直线型二维Tsallis熵法的快速递推公式.实验结果表明:直线型二维Tsallis...     

基于量子粒子群优化的加权平均倒数熵阈值法参数选取

考虑到目标和背景对图像分割的不同影响,提出了一种对目标和背景类的倒数熵进行加权平均的阈值分割方法。同时,针对该方法中权重参数m的选取问题,给出一种利用量子粒子群优化算法自适应选取参数的优化策略,依据图像分割质量评价均匀性准则对权重参数m在(0,1)区间进行全局寻优,进而实现了加权平均倒数熵阈值分割方法的自动阈值选取。研究结果表明,该方法可获得比传统熵阈值法更好的分割效果。     

基于直觉模糊C均值聚类算法的作物病害图像分割

针对作物病害图像的病斑分割问题,提出一种直觉模糊C均值(Intuitional Fuzzy C-means,IFCM)聚类算法。通过引入隶属度、非隶属度和犹豫度3个参数来表示模糊集,从而定义了用来表示模糊集的模糊度的直觉模糊熵(IFE)这一概念,对传统的FCM算法进行改进,克服了FCM算法分割时计算目标函数容易陷入局部极小值,而且聚类数目需要提前设定初值的缺点。将预处理过的作物(以黄瓜为例)病害叶片图像作为研究对象采用该改进算法进行病斑图像分割,得到了很好的分割效果。与其他分割方法进行比较,结果表明该算法分割出来的作物病斑图像准确率高达94%以上,分割效果明显。     

基于差分进化鲸鱼优化算法的森林冠层图像分割

针对森林冠层图像结构复杂，受光照不均匀，导致分割精度较差等问题，提出一种基于差分进化鲸鱼优化算法的冠层图像分割方法。首先选取多阈值Kapur熵作为适应度函数，应用鲸鱼优化算法（whale optimization algorithm,WOA）对阈值的搜索过程进行优化，代替传统遍历搜索机制，加强阈值搜索能力与效率。其次引入差分进化算法（differential evolution algorithm,DEA）进行混合，采用以种群平均适应度为评价指标的混合策略平衡2种算法，增强算法的局部搜索能力，实现更好地平衡探索与开发。最后通过对森林冠层图像进行阈值分割研究，在适应度值、PSNR、SSIM与计算时间上进行对比分析。结果表明，本算法可以获得更精确的分割阈值和更高的分割精度。     

基于空间邻域信息的加权FCM图像分割方法

提出了一种新的加权模糊c均值图像分割方法,该方法根据邻域象素间的灰度变化,选取与目标象素灰度特性相似的邻近象素组成高度相似象素区域,建立邻域像素隶属度对目标象素隶属度的空间影响函数,通过空间影响函数来重新估计目标象素的模糊隶属度,以反映不同象素点对目标象素点分类的影响。由于该算法利用象素空间邻域关系对模糊隶属度进行了调整,使得目标分类时考虑了图像象素的邻域信息。试验结果表明,提出的方法抗噪性能强、收敛速度快,能够有效的分割图像。     

基于模糊数学的公路路面裂痕检测技术

根据公路路面实际裂痕灰度值比背景灰度值低,而路面非背景和非裂痕像素灰度值比背景灰度值高或低很多,设计了一种基于模糊数学的公路路面裂痕检测的新技术.首先使用改进的基于乘性模型的灰度校正算法对原始图像进行预处理,接着根据OTSU最大类间方差法计算得到原图像前景与背景的最佳阈值作为渡越点,构造一个新的模糊隶属度函数对预处理后的图像进行模糊处理,然后用Sobel算子对模糊后的图像边缘检测判断得到含有裂痕信息的区域,最后用图像分割算法区域分割出含有裂痕信息的图像子块.实验证明,新提出的方法在处理速度和检测准确性方面基本能够满足实际需要,能实时、自动检测出模糊图像的裂痕.     

基于二维阈值向量的木材表面缺陷分割方法

根据木材表面缺陷图像的自身特点,提出了基于灰度—梯度二维阈值向量的缺陷区域分割方法。该方法以灰度—梯度共生矩阵为模型,通过计算基于灰度—梯度共生矩阵的二维熵并使边缘区域的熵最大化来选择二维阈值向量。该方法不仅利用了图像的灰度信息,也利用了图像的梯度信息。采用形态学运算对分割后的二值图像进行分割后处理,试验表明,分割效果良好。     

改进遗传算法结合Otsu算法的大田作物分割

针对部分田间图像由于其背景复杂、光照不均匀等导致很难确定图像分割的最佳阈值问题,提出了一种基于结合遗传算法Otsu算法改进的图像分割方法。首先对采集的图像进行预处理,基于预处理图像通过改进遗传算法中的选择、交叉、变异三种方法以及基于Otsu优化个体适应度函数,实现了可以自动调整遗传控制参数,既确保了物种的多样性又加快其收敛速度,为Otsu图像分割提供了最佳阈值,最后经过图像形态学对图像进行填充。将改进遗传算法的Otsu算法与基于遗传算法+Otsu算法进行图像分割以及基于遗传算法+Ksw熵值图像分割进行了对比,发现该算法得到的阈值范围较为稳定,使得分割后的图像准确、清晰,对于后期进行作物株数的统计或者植株的覆盖度有一定的帮助。     

模糊熵在优序评价中的应用

介绍了优序评价的原理和方法.利用多级模糊评价理论建立的优序评价模型是评价环境质量优劣的一种方法.根据模糊熵可以描述随机、模糊信息的不确定性等特点,利用模糊熵对其进行评价,建立了模糊熵的熵函数模型,并结合实例说明熵函数模型的应用.     

基于二维熵的农业图像目标分割

农业图像的目标分割是在农业领域应用机器视觉技术的基础,采用阈值法进行图像的目标分割,能够克服一些图像缺陷。首先将彩色数字图像转换成像素灰度级分布与其邻域平均像素灰度级分布所构成的二维灰度图,再根据图像分割后的最大熵计算分割阈值,然后由计算出的阈值分割农业田间图像,分割的结果显示,二维熵法分割农业田间图像的效果很好,分割质量的优秀率达到了98%。     

基于ICA阈值优化耦合信息熵的边缘提取算法

为了解决传统边缘提取算法对噪声敏感和阈值难以选取,边缘清晰度不高以及边缘不平滑等问题,提出了一种基于ICA阈值优化耦合信息熵的边缘提取算法.首先,基于灰度分布模式将图像分成若干子块,并计算每个子块的分段阈值;然后,为了从大量的分段阈值选择合适的阈值,引入了帝国主义竞争(imperialist competitive algorithm,ICA)优化算法,计算图像的最优阈值,根据获得的最优阈值将每个图像子块划分为不同的均匀区域;最后,通过计算每个均匀区域的信息熵,利用信息熵检测所有处于不同均匀区域的边界像素来提取边缘.实验结果表明:与当前常用的边缘提取算法比较,本文算法具有更高的品质因数与边缘连续性,能够抑制过于微小和琐碎的细节,突出有效的边缘信息,边缘定位精度高且平滑连贯,能够准确地提取目标轮廓.     

基于阈值分割的单板穿孔缺陷识别算法研究

单板穿孔缺陷会影响其胶合过程的质量，是单板分选过程中主要的识别目标。基于图像处理技术的图像分割算法将穿孔缺陷区域与背景区域准确地分开是自动分选的重要前提。本研究提出一种基于阈值分割的单板穿孔缺陷识别方法，首先基于彩色图像的RGB空间将采集的图像转换为灰度图并输出R分量灰度图，采用二维中值滤波处理滤除非线性噪声，最后采用阈值分割和连通域处理相结合的方法将背景与目标区域分离。结果表明，遗传算法的最大熵阈值法选取的阈值和试验时间均优于其余3种（迭代阈值法、大津阈值法、最大熵阈值法）算法，结合连通域处理方法可以有效提取单板中的穿孔区域。     

一种粗糙熵和K-均值聚类相结合的岩心图像分割方法

K-均值聚类算法和粗糙熵是应用于图像分割的主要算法,目的是对图像进行分析处理。将K-均值聚类算法和粗糙熵结合起来应用到岩心图像的分割,目的是提取出岩石的隙缝信息。先利用K-均值聚类算法对岩心图像进行区域分割,再利用基于粗糙熵的方法对分割结果进行目标提取,从而达到多阚值分割的目的。通过效果图对比分析可以看出,采用基于粗糙熵的K-均值聚类算法处理多目标的岩心图像,提取出的目标更清晰,更明确,实验结果更有价值,证明了改进后算法的有效性。     

基于脉冲耦合神经网络的粘连玉米种子图像分割

为解决玉米种子内部机械裂纹检测过程中存在的种子间粘连问题,提出一种基于自适应脉冲耦合神经网络(Pulse coupled neural net)模型与熵值最大原则相结合的图像分割算法。运用直方图均衡化和布特沃斯低通滤波器进行频域增强预处理,以提高玉米种子与图像背景的对比度;运用PCNN模型,结合最大熵值原则对预处理后的粘连玉米种子图像进行分割,并引入图像像素的拉普拉斯能量(Energy of laplace)作为PCNN网络各神经元之间的连接系数,以增强图像分割效果;采用维纳滤波和数学形态学对分割后存在的噪声和断点进行处理,得到最终的分割效果。试验结果表明:PCNN与熵值最大原则相结合的图像分割算法的分割准确率为92.5%,运行时间为1.166 2s,分割准确率高于改进分水岭算法、OTSU算法和最大熵直方图分割算法,用时略长于其他分割算法。     

基于最大熵的自动确定多阈值方法

针对图像多阈值分割中，人为给定而非自适应确定图像分类个数的缺点，结合一种基于最大熵的多阈值快速算法，同时考虑阈值及图像分类个数的影响，提出了自适应确定分类个数的判据。该算法不仅能够快速确定阈值，同时可以确定分割图像的分类个数。实验结果表明，该算法效果理想。