文档介绍：天津工业大学
硕士学位论文
基于并行遗传算法的图像分割的设计与实现
姓名:来金花
申请学位级别:硕士
专业:计算机应用技术
指导教师:陈勇
20090101
要摘商都在致力发展多核处理器,增加芯片支持的并行能力,从而突破半导体工艺的技术壁垒,提升运算速度。同时,在并行程序设计领域中,多线程设计得了充分的重视。是一个便携的可扩展的标准,已成为共享内存结构编程的事实标准。的编程模型以线程为基础,为编程人员提供了一个简单和灵活的接口,可以方便地为共享内存的多处理器平台增加并行机制,特别适合于现在流遗传算法作为一种求解问题的高效并行的全局搜索方法,具有鲁棒性、并行性和自适应性等特征,非常适用于大规模搜索空间的寻优问题,被广泛应用于许多学科及工程领域。图像阈值分割,是一种基于区域的图像分割技术,其中最大熵分割法是常用的也是分割效果较好的一种分割方法。在最大熵图像分割中,如何选取最佳阈值是至关重要的,因为阈值的选取直接关系到图像分割质量的好坏。本论文将遗传算法用于最大熵图像分割中,来寻求最佳阈值。本文研究了并行计算的基本理论、并行遗传算法相关知识和并行编程技术,把并行遗传算法和编程技术应用于最大熵图像分割中。用并行遗传算法来寻求最佳阈值,并用实现了并行遗传算法。通过实验,对算法运行结果进行分析,证明了并行遗传算法能显著节约寻优时间,大大提高寻优关键词:并行计算,并行遗传算法,,多核计算机,多线程,图像分割随着大规模并行计算技术的发展,特别是多核技术的不断进步,主流行的多核处理器平台。的质量。
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诗、需学位论文作者张擎弘凇细签字只期:妒产挛M签字冢号旯ぴ隆鄱签字只期:夕衫舞拢猂独创性声明学位论文版权使用授权书本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得丞望王些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文本学位论文作者完全了解云洼互些太堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权云洼王些太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名:导师签名:
学位论文的主要创新点一、对于在最大熵分割图像中传统寻求最佳阈值方法的不足,采用并行遗传算法,来搜寻最佳阈值,不仅提高了寻优的速度,而且保证了图像分割的质量。二、在多核环境下,用并行编程技术,实现了并行遗传算法的多线程并行,提高了算法的加速比和效率。
课题研究背景第一章绪论有可能对目标进一步利用。图像分害在图像的研究和应用中,人们往往仅对图像中的某些部分感兴趣,这些部分特性质的区域。为了辨识和分析目标,需要将它们分离提取出来,在此基础上才褪侵赴淹枷穹殖筛具特性的区域,并提取出感兴趣目标的技术和过程。这里特性可以是像素的灰度、颜色、纹理等,预先定义的目标可以对应单个区域,也可以对应多个区域。图像分割是数字图像处理中的关键技术之一,是进一步进行图像识别、分析和理解的图像分割不仅得到广泛的重视和研究,在实际中也得到大量的应用。图像分割在不同领域中有时用其它名称,如目标轮廓技术,图像区分或求差际酰勘昙彀膌术等,这些技术本身或核心实际上都是图像分割技术。图像分割几乎出现在有关图像处理的所有领域,并涉及各种类型的图像。主窖в跋穹治觯和ü枷穹指罱窖枷裰械牟煌橹殖刹煌那域,以便更好的帮助分析病情,或进行组织器官的重建等。如脑部图像分割,8衅蠓瘢和ü8型枷穹治龌竦贸鞘械孛玻魑锷ぷ纯龅龋煌ㄍ枷穹治觯和ü指畎呀煌ḿ嗫鼗竦玫耐枷裰械某盗灸勘甏颖尘中分割出来,车牌识别等。同的对象区域,以提高压缩编码效率;通过图像分割提取特征便于网页分类、搜索等。缩等,分割的准确性直接影响后续任务的有效性和正确性,因此图像分割具有十常称为目标或前景渌糠殖莆1尘,它们一般对应图像中特定的、具有独基础。技术,阈值化技术,目标识矍技术,目标跟踪要表现在:血管图像的分割,腿骨切片的分割等。卵芯苛煊颍和ü枷穹指钗D勘曜远侗鹛峁┨卣鞑问H绾铣孔径雷达图像中目标的分割,小目标检测等都需要预先进行图像分割。云图中的不同云系分析,气象预报等也都离不开对图像的分割。嫦蚨韵蟮耐枷裱顾鹾突谀谌莸耐枷袷菘獠檠航枷穹指畛刹在这些应用中,图像分割通常是为了进一步对图像进行分析、识别、编码压
,图像分割就开始受到研究人员的重视,提出了许多分割方法,