论文研究-基于遗传算法的二维Otsu算法改进.pdf

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为改善传统二维0tsu阈值分割算法处理图像时计算复杂度高、实时性差等缺点,将遗传算法应用到二维Otsu灰度图像阈值寻优中,并提出一种改进的自适应遗传算法。实验证明,新的算法对灰度图像有较好的分割效果,与传统算法相比,分割图像清晰,实时性也得到了明显的改进。
第3期 江禹生,等:基于遗传算法的二维Osu算法改进 1191· 算量明显降低,时间上节约了37.25%左右。实时性得到了明为40代,且实验表明,在第24代时已得出最佳阈值,对于有噪 显的提高,达到了较理想的分割效果。 声十扰的灰度图像有较好的分割效果,与传统的分割方法相 表1车牌图像分割比较 比,运行时间得到了明显的提高。可见,作为一种优化算法,遗 最佳阈值 25次分割平均时间/s 传算法应用到图像分割领域时,可以大大缩短寻找阈值的时 间,具有很好的应用前景。 基于GA的二维Otsu 表2Lena图像分割对应最优阈值 参考文献 代数 阈值 代数 阈值 [1 ZHANG Jun, HU Jing-lu Image segmentation based on 2D Otsu meth l18 od with histogram analysis[ C]//Proc of International Conference an 11 1 Computer Science and Software Engineering. 2008: 105-108 [2] SAHOO P K, SOLTANI S, WONG AK C, et al. A survey of threshol- AD6228AD6228AD6228 ding techniques[ J]. Computer Vision, Graphics and Image Pro- cessIng,1988,41(2):233-260 a)车牌 二维Ot8u分割效果()本算法分割效果 [3]刘建庄,栗文清.灰度图像的二维Otsu自动值分割法[J].自动 化学报,1993,19(1):101-105 akseki [41 XUE Sheng-jun, GUO Shao-yang, BAI Dong-ling. The analysis and re- search of parallel genetic algorithm[ C //PrDc of the 4th International Conference on Wireless Communications, Networking and Mobile Computation. 2008: 1-4 [5]雷英杰,张基文,李续武,等. 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 [6 ZHAO Xin, LEE M E, KIM S H Improved image segmentation methad 4结束语 based on optimized threshold using genetic algorithmC//Proc of IEEE/ACS International Conference on IEEE Computer Systems and 传统二维Osu图像分割算法虽然也可以抑制一定的噪 A pplications. 2008: 921-922 声,分割的稳定性也较好,但对于每一对候选阙值都要按式[71 DENG Xiang-hmi. Applicalion of adaptive genetic algorithin in inver- (7)计算一次,计算量大,非常耗时。而基于遗传算法改进的 ion analysis of permeability coefficients [C]//Proc of the 2nd Inter 二维Os灰度图像分割方法,初始群体取为30,最大繁殖代数 national Conference on Cenetic Evolutioning Computing 2008: 61-65 (上接第1188页) 基于三维模型二维投影图像的检索算法。利用遷视投影变 换来检索三维模型,可以通过选择适当的视点数量和恰当的视 3结束语 点位置来提高三维模型检索的相似度。 前面已经提到了,人类视觉系统的感受部分是视网膜,它参考文献 相当于一个三维采样系统。也就是说,人类对三维物体的理解[111 OFFLER J. Content-hased retrieval3 D models in distributed Weh 主要依赖物体的形状、轮廓以及边缘信息,因而基丁三维模型 databases hy visual shape information C]//Proc of Information 二维投影图像边缘轮廓的检索更具说服力。在本文算法的支 Visualization. Washington DC: IFFE. Computer Society, 2000: 82-87 撑下,对200个三维模型进行了有效性检索,检索得到的结果[2]cYRC, KIMIA B.3 D objeet recognition using shape similiarity-based 符合初期的预计。 spect graph[ C]//Pror ofof the &th IFFF. International Conference 在本文理论和实验结果的支持下,得出了这样的结论:该 on Computer Vision. 2001: 254-261 算法是通过计算三维模型在三个坐标面上正交投影的轮夹[3] CHEN D Y, TIAN X I, SHEN Y T,etm. On visual similarity hased 角来获取模型相似度的,因而轮廓夹角的值中平角(180°附近) 3D model retrieval[ J. Computer Graphics Forum, 2003, 22(3) 和零值(0°附近)越少,越能代表轮廓特征信息,检索出来的相 223-232 似度也越高。文物模型中的陶器、瓷器、瓦罐,以及动物模型中 [4 KAZHDAN M, FUNKHOUSER T, RUSINKIEWICZ S Shape matching 体积较大的动物等具有这类特征的模型,是比较适合于该算法 and anisotropy[ J]. ACM Trans on Graphics, 2004, 23(3): 623 的。可以将这类模型概括为:轮廓上各点到中心距离之间的差 距不是过于显著的三维模型 [5]章忐勇。三维模型几何相似性比较的研窕[D].浙江:浙江大学 2005 本文采用的算法是基于三维模型二维正交投影图像的检 ]曹家武,朱秋煜.一种基于轮廓的图像检索方法[冂.计算机工程, 索,而透视投影的投影射线是由公共点发出,实际上,人眼就是 2002,28(7):159-160 类似于透视投影的公共点。所以,透视投影变换是最能体现人 [7 HILAGA M, SHINAGAWA Y, KOHMURA T. Topology matching fe 对三维模型的视觉感觉的。基于三维模型二维正交投影图像 fully auto matic similarity estimation of 3D shapes[ C]//Proc of ACM 的检索算法,虽然可以杳找出两个三维模型的相似性,但与透 SIGGRAPH. Los Angeles: ACM Press, 2001: 203-212 视投影图像变换相比,它就不能直接体现岀人类对三维模型的[8]章志勇,杨柏林.视觉图像相似性在三维模型相似性比较屮的应 视觉感觉。为了弥补这个缺陷,可以利用透视投影变换来实现 用[J].计算机辅助设计与图形学学报,2006,18(7):1049-1053

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