基于改进量子粒子群优化的多阈值图像分割算法

为提升工程应用中图像分割的质量,在变异量子粒子群算法的基础上进行改进,并结合最大类间方差法提出了一种基于改进量子粒子群优化(QPSO)的多阈值图像分割算法.该算法结合贝叶斯定理与粒子搜索过程中的历史信息构建了一个记忆向量,然后根据记忆向量对每个粒子的行为进行预测,并以此自动设置各粒子的变异概率,使算法在保持一定局部开发能力的同时提升全局搜索能力.在Berkeley数据集上的仿真实验结果表明,与两种基于粒子群的图像分割算法相比,文中算法能获得更为稳定且清晰的图像分割结果.     

基于混沌粒子群优化算法的二维熵图像分割方法

针对二维熵图像分割方法在求取最佳阈值时存在计算量大及微粒群算法容易陷入局部最优且速度较慢等等问题,提出了基于混沌粒子群优化算法的二维熵图像分割方法。该方法考虑了图像中像素点灰度——邻域灰度均值对作为阈值对图像进行分割;利用混沌运动随机性、遍历性和初值敏感性,将混沌粒子群优化算法与阈值法相结合在二维空间作全局搜索。实验结果表明了基于混沌粒子群优化算法的二维熵图像分割法用于阈值寻优减少了搜索时间,提高了收敛率。     

基于QPSO的图像分割算法

文章将具有量子行为粒子群优化(QPSO)算法应用到图像分割中,提出了一种新的图像分割算法.新方法基于最佳熵阈值分割技术,用QPSO算法自适应选取分割阈值;仿真实验针对Lena图像分割问题,将标准粒子群优化(PSO)算法与QPSO算法分别独立运行,仿真结果表明,基于QPSO优化的图像分割算法不仅克服了PSO容易过早陷入局部最优值的缺点,而且分割速度更快,是一种更有效的分割方法.     

禁忌粒子群算法在几何约束求解中的应用

约束问题可以转化为优化问题。针对粒子群优化算法在算法后期易陷入局部最优的缺点，本文提出禁忌粒子群优化算法（TPS0），在算法的前期采用粒子群算法快速产生全局最优解信息素的初始分布，后期引入禁忌搜索算法，记录已经达到的局部最优解，在下一次搜索中，不再或者有选择地搜索这些点，从而跳出局部最优点，并且在搜索过程中允许接受劣解，充分利用禁忌搜索的记忆能力及较强的爬山能力，大大提高了获得全局最优解的概率。该算法综合了粒子群优化算法的快速性、随机性和全局收敛性以及禁忌搜索局部寻优的能力。在确保全局收敛性的基础上，能够快速搜索到高质量的优化解。该方法用于几何约束求解的性能明显高于标准粒子群算法，算法具有良好的优化性能和时间性能。     

差分变异本质粒子群的模糊熵图像分割

基本本质粒子群算法存在易陷入局部最优以及过早收敛的缺点。在基本本质粒子群算法的基础上,借鉴差分进化中利用差分量对种群进行变异操作的思想,提出了差分变异本质粒子群优化算法。结合图像模糊熵,得到了基于差分变异粒子群优化的模糊熵图像分割算法。算法利用差分变异本质粒子群来搜索使图像模糊熵最大的参数值,得到分割阈值对图像进行分割。通过与其它两种本质粒子群算法的分割结果比较表明该算法取得了令人满意的分割结果,算法运算时间很小,能够满足对煤尘浓度实时精确测量的要求。     

基于搜索空间自适应分割的多目标粒子群优化算法

提出一种基于搜索空间自适应分割的多目标粒子群优化算法, 根据粒子的搜索能力和规模与子搜索空间的体积呈多维标准正态分布变换, 精细分割搜索空间, 向划分出的子搜索空间分布粒子实现优化, 分割在迭代时持续进行, 直至获得最优解集. 实验结果表明: 该方法解决了多目标粒子群优化算法易陷入局部极值的问题; 在反向世代距离性能指标上, 该算法与一些典型的多目标粒子群优化算法相比, 其种群多样性和解的收敛性优势显著.     

粒子群优化算法在脑部肿瘤图像分割中的应用

粒子群优化算法能选择适当的适应度函数,使每组粒子群根据相应的适应值搜索到最佳聚类中心,改善了FCM算法和K-means算法的不足,具有适应性强,实时性好,受噪声影响小等特点。本文将其应用于脑部肿瘤图像的分割,结果表明,粒子群聚类算法是一种很有潜力的图像分割方法。     

二维Tsallis熵阈值法中基于粒子群优化的参数选取

针对二维Tsallis熵阈值分割法中参数q的选取问题,提出一种粒子群优化算法自适应选取参数q的方法.该方法基于一种图像分割质量评价指标—均匀性测度,利用粒子群优化算法对参数q在参数空间进行优化搜索,从而实现了二维Tsallis熵阈值分割法的自动阈值选取.实验表明,所提出的方法可以根据具体的图像有效地选取参数q,获得理想的图像分割结果.     

混沌粒子群算法及其在桁架结构优化设计中的应用

文章提出一种基于混沌思想的粒子群优化算法，它利用粒子群优化算法收敛速度快和混沌运动遍历性、随机性等特点，对标准粒子群优化算法进行了改进。在算法的初始化阶段，对粒子的位置混沌初始化；在算法运行过程中，对粒子的位置进行混沌更新和粒子群更新相结合的更新方式，使全局收敛与局部收敛达到一定平衡。将该算法应用于桁架结构的优化设计，与标准粒子群算法优化的结果相比较，混沌粒子群算法提高了对多维空间全局搜索能力，可有效避免早熟收敛现象。     

基于改进粒子群的模糊聚类超声图像分割

医学超声图像由于存在斑点噪声等模糊和不确定性的特点使得分割一直是一个难题。模糊C-均值聚类算法是一种结合无监督聚类和模糊集合概念的技术,广泛应用于图像分割,但存在着受初始聚类中心和目标函数高度非线性影响,极易收敛到局部极小的缺点。将集群智能的粒子群优化算法(PSO)与模糊C-均值聚类算法相结合,实现了基于粒子群模糊C-均值聚类的图像分割算法。实验结果表明,该方法具有搜索全局最优解的能力,因而可得到很好的图像分割结果。     

基于改进Otsu算法的生菜叶片图像分割方法

针对传统的Otsu算法计算量大、实时性差等缺点,提出了一种新的PSO+Otsu(S)分割方法.将RGB颜色空间转换成HSV颜色空间,并提取S分量图像.针对基本粒子群优化算法提出一种新的惯性权重系数w更新策略,并利用改进的粒子群优化算法搜索最优阈值,将搜索到的最优阈值作为Otsu算法的分割阈值,并对S分量图像进行分割,最终得到生菜叶片分割图.结果表明:提出的生菜叶片图像分割方法不但适合单叶片图像分割,而且适合冠层叶片图像分割;运用本算法分割单个生菜叶片图像以及生菜冠层图像时程序运行时间分别为118,126 ms,迭代次数分别为6,5次,相比于Otsu算法以及标准PSO+Otsu算法,本算法不仅有效缩短了程序运行时间,而且提高了图像分割的准确率,具有较好的实时性.     

一种改进的粒子群优化算法

针对粒子群优化算法中粒子容易聚集和收敛速度慢，提出一种改进的粒子群优化算法。该算法同时考虑到粒子进化的成功率和多样性程度对算法寻优性能的影响，当粒子集聚程度较高时，增大惯性权值，提高算法的全局搜索能力。为平衡算法全局和局部寻优能力，当进化速度较快时，提高算法局部搜索能力，以免错过较好的位置。在速度更新中，引入较差粒子，避免算法再次去搜索这些较差的位置，降低算法的搜索效率。将该算法用于优化6个经典测试函数，实验表明：该算法不仅可以平衡局部和全局的搜索能力，而且可以提高算法的搜索效率和精度。
     

基于改进粒子群优化算法的图像分割

针对当前主动轮廓模型难实现图像高精度分割的问题, 以获得更理想的图像分割结果为目标, 提出一种基于改进粒子群优化算法的图像分割方法. 首先分析传统主动轮廓模型, 指出其存在的局限性; 然后建立能量最小化控制点的泛化函数, 采用粒子群优化算法对泛化函数的最优值进行搜索, 根据所有的能量最小化控制点实现图像分割; 最后采用标准图像库与传统图像分割方法进行对比测试. 测试结果表明, 相对于传统方法, 该方法能更精准、 快速地分割图像, 并有效抑制图像中的噪声干扰, 可获得理想的图像分割效果.     

一种拟随机初始化模拟退火粒子群算法

针对粒子群优化算法在求解高维问题时易出现的早熟收敛、停滞现象,提出一种拟随机初始化模拟退火粒子群算法.采用Hammersley方法对算法进行初始化,可以提高算法在高维搜索空间的搜索能力,进一步将模拟退火思想引入到粒子群优化算法中,结合粒子群优化算法的快速寻优能力和模拟退火算法的概率突跳特性,使算法具有跳出局部最优从而实现全局最优的能力.分别在5个经典测试函数上测试算法的性能,仿真实验结果表明,提出的算法有效克服了传统粒子群优化算法在求解高维空间优化问题时易出现的停滞现象,在进化后期仍保持较强的搜索能力,提高了传统粒子群优化算法在高维空间的全局寻优能力.     

改进的粒子群算法及在结构优化中的应用

粒子群算法（PSO）是一种有效的演化算法。将免疫算法中浓度的概念引入粒子群算法中，提出了一种基于浓度概念的竞争排挤粒子群算法；并提出了基于样本方差的种群多样性指标，用以定量的描述种群多样性。这种改进的粒子群算法增加了粒子群的种群多样性，提高了算法的全局搜索能力。最后将本文的算法应用于梁结构和桁架结构优化设计，验证了算法的有效性。     

微粒群优化和区域生长结合的彩色图像分割算法

提出了一种微粒群优化和区域生长相结合的彩色图像分割算法,以彩色图像直方图中自适应搜索到的峰值作为像素种子。由于搜索像素种子点是按密度进行,计算量小,大幅度提高了算法的计算速度,同时克服了传统区域生长方法不能自动选择种子且容易导致过分割的局限性。实验表明：该方法提高了图像分割速度,并可以准确地分割出目标,是一种有效的图像分割方法。     

三群协同粒子群优化算法

针对基本粒子群优化算法易陷入局部极值点、搜索精度低等缺点,提出了一种三群协同粒子群优化算法(TSC-PSO)。搜索时,如果全局极值连续若干代没有改善,粒子未找到全局最优点,就任选某个优群,将其群内粒子和差群粒子交换。仿真结果显示,对一些经典多峰值函数、非凸病态函数,TSC-PSO增强了全局搜索能力,具有比基本PSO更好的优化性能。     

基于改进粒子群算法的码书设计方法

基本的矢量量化码书设计方法的性能易受到初始码书的影响,采用群体优化的粒子群算法是克服这一缺陷的有效手段。在粒子群算法中,惯性权重因子的大小决定了粒子的搜索能力。为了权衡粒子群算法中全局搜索能力与局部搜索能力,提出了一种非线性递减的惯性权重粒子群优化算法。该算法能够自适应地调整惯性权重因子的大小,从而有效地改善粒子的全局搜索能力。     

基于KFCM与SAPSO算法的图像分割

为了克服基于FCM算法的图像分割技术对噪声敏感和运算效率低等缺点,利用KFCM算法对于噪声的鲁棒性质,以及模糊退火算法Metropolis准则和粒子群算法相结合的智能全局搜索能力,改进了图像分割技术。实验表明:该算法具有一定的降噪和全局搜索能力,提高了运算速度及图像分割效果。该算法对于丰富图像分割研究具有一定的参考价值和指导意义。     

基于自适应布谷鸟搜索算法的Tsallis熵阈值图像分割

针对现有图像分割算法中计算复杂度大的问题,提出一种基于自适应布谷鸟(adaptive cuckoo search,ACS)算法的Tsallis熵阈值图像分割方法,能够改善学习过程和收敛速度,减少分割时间.该方法使用Tsallis熵作为ACS的适应度函数值,实现无参数搜索过程,在搜索空间中使用当前位置的知识来自适应步长,最后使用ACS最大化Tsallis熵来获得最优阈值,得到分割图像.实验结果表明,该文方法能够有效实现图像分割,且分割时间低于粒子群优化算法、布谷鸟搜索算法和改进布谷鸟搜索算法,结构相似性(Structural Similarity, SSIM)和收敛成功率高于其他算法.