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基于遗传算法的最大类间方差法图像分割
摘要
本文研究的是遗传算法的基本原理和算法的应用,分析了遗传算子的特性,主要讲述了基本遗传算法的应用步骤,并将其应用于图像处理中的图像分割技术中,用MATLAB软件编程实现遗传算法得出分割阈值数据,利用MATLAB软件强大的仿真功能,编程进行图像分割仿真实验,将得出的几组图像进行对比。
首先分析了最大类间方差阈值图像分割算法的基本原理,然后结合遗传算法及其特点提出了一种自动阈值选取的图像分割算法,在本算法中对传统最大类间方差图像分割的算法及遗传算法进行了改进,提高了传统算法的速度,改善了遗传算法的收敛速度与最优解的协调关系,最后从速度及性能上进行了分析比较,并对实际图像分割做了实验。结果表明,本遗传算法的图像分割方法在图像分割过程中具有速度快,效果好的特点。
关键词图像分割;遗传算法;阈值;方差;适应度函数
Abstract
This thesis mainly studies the basic principle of the ic algorithms and the applications of the algorithms. The characteristic of the ic operator has analyzed, mainly discussed the application steps of the simple ic algorithms. The GAs are applied to the image segmentation technique, With the strong function of MATLAB, I programmed the GA emulation and gave the final data, then, compared the pictures showed by the emulation experiment of the image segmentation.
Firstly, developed a new automatic threshold image segmentation algorithm prehensively studying the method with maximum variance between two class and GA principle. Then, with the change of the GA , the algorithm develops pute speed and result stability . Finally, the results of the experiments by the algorithm are showing pare with the tradition method, it is conclude that the algorithm is not only higher quality but also pute speed.
Keywords image segmentation the ic algorithm threshold variance
fitness function
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目录
摘要 I
Abstract II
第1章绪论 3
课题背景 3
遗传算法的生物学基础 4
遗传与变异 4
进化 5
遗传与进化的系统观 5
遗传算法的发展史 6
第2章基于灰度的图像分割 8
图像分割概述 8
图像分割的应用领域 8
图像分割的通用定义 9
灰度门限法 10
灰度门限法简介 10
灰度门限的确定 11
最大类间方差阈值分割法 12
本章小结 15
第3章遗传算法 16
遗传算法概述 16
遗传算法的特点 17
遗传算法的应用 17
基本遗传算法 19
基本遗传算法的构成要素 19
基本遗传算法的形式化定义 20
基本遗传算法的实现 20
基本遗传算法的应用步骤 23
本章小结 26
第4章软件实现与分析 27
用MATLAB实现遗传算法 27
最大类间方差图像分割中的遗传算法 30
图像分割遗传算法的性能分析 32
实验结果分析 33
本章小结 35
结论 36
致谢 37
参考文献 38
附