基于梯度互信息与均匀设计PSO的航拍图像配准

基于互信息的图像配准算法精度较高,且易于实现自动配准,适合于无人机航拍图像配准.但在利用粒子群算法搜索最佳配准参数时,随机分布的初始粒子群容易集中在参数空间的某一区域,使算法陷入局部极值而得不到准确的配准结果;针对这一问题,提出一种新的图像配准算法,算法采用均匀设计思想改进粒子群算法,使初始粒子群能够均匀分布在搜索空间中,从而获得最佳配准参数;同时采用梯度互信息作为相似性测度,降低算法陷入局部极值的可能性.实验表明,新的算法能够更快更优地得到理想的航拍图像配准结果,验证了算法的有效性.     

基于Powell搜索法的简化微粒群算法

利用Powell搜索法求解精度高、收敛速度快和局部强搜索能力强等优点,在简化微粒群算法的基础上,结合Powell搜索法,提出一种新型简化微粒群算法—Powell-SPSO算法.改进算法将Powell搜索法融合在简化微粒群算法中,让Powell搜索法与简化微粒群算法进行交替搜索.同时微粒的迭代利用了Powell搜索法的强搜索能力,使得算法改善了简化微粒群算法因每个微粒采用相同迭代公式进行进化而造成的微粒间的弱差异性,避免了易出现早熟、搜索速度慢等缺点.仿真结果表明,与标准微粒群算法(PSO)、简化微粒群算法(SPSO)、文献[10]算法相比较,不论是对高维函数还是低维函数,改进的算法都能够有效地避免早熟问题,并能显著地提高收敛速度和收敛精度.     

基于Powell搜索法的混合微粒群算法

利用Powell搜索法求解精度高、收敛速度快和局部搜索能力强等优点,本文提出了一种与Powell搜索法相结合的改进微粒群算法实践.改进算法将微粒的搜索过程分为两阶段,第一阶段,将PSO算法的速度公式改进后进行搜索;第二阶段,将第一阶段的最后一代微粒作为Powell搜索法的初始点,让Powell搜索法与PSO算法交替进行.这样既克服了PSO算法易陷入局部最优的缺点,也大大提高了算法的求解精度和收敛速度,同时保持了微粒的多样性.仿真结果表明:同PSO算法相比,Powell-PSO算法具有较高的求解精度和较强的寻优能力,并且不论是对单峰函数还是多峰函数都能取得很好的优化效果.     

一种PSO与互信息的多视角遥感图像配准算法

针对具有视角差异的无人机低空航拍遥感图像配准存在的误匹配、低效率等问题,提出了一种基于粒子群优化和互信息融合的配准优化算法.该算法通过对图像的变换参数的仿射采样来模拟建筑物在多视角遥感图像中的变形.在此基础上,将图像配准问题转换为仿射变换的优化问题,以粒子群为工具,研究了配准参数的搜索空间和适应度函数的合理设定.对4对无人机低空航拍遥感图像对进行了实验.结果表明:提出的算法能够实现具有较大视角变化的同时相遥感图像的配准,且比穷举互信息搜索法速度更快,比单纯型法的精度更高,有效地提高了算法对视角变化的鲁棒性.     

改进的人工鱼群算法和Powell法结合的医学图像配准

针对目前基于互信息图像配准的局部极值问题,提出了一种改进的人工鱼群算法和Powell算法结合的多分辨率医学图像配准算法.该算法采用新的相似性测度方法即归一化模糊加权互信息和归一化局部能量加权匹配度,利用多分辨率策略采用HPV插值,并采用改进的人工鱼群算法结合Powell算法完成医学图像的配准.采用改进的人工鱼群算法在图像的最低分辨率上进行全局优化,以全局最优值为初始值,结合Powell算法完成图像配准.这不仅基本解决了互信息函数和Powell算法的局部极值问题,还减少了数据的处理量,加快了配准速度.实验结果表明,文中算法与其他经典的配准算法相比,提高了配准的精确度和性能.     

基于粒子群优化算法的散乱点云数据配准

针对目前散乱点云数据配准算法在精度、速度和优化等方面存在的问题,提出一种基于粒子群优化算法的点云数据配准算法.该算法首先根据数据点之间曲率的相似度函数,采用粒子群优化算法在两组点云数据中搜索可以匹配的点对集合,然后用最近点迭代算法进行二次配准,实现了两组散乱点云数据的精确配准.对比实验表明,该算法配准速度快,效果好.     

基于互信息和混合优化算法的多模医学图像配准

针对互信息函数的多极值问题,提出了一种基于混合优化算法的多模医学图像配准方法.对于多模医学图像,以互信息作为相似性测度,使用混合优化算法搜索出最佳配准变换参数,将待配准图像进行变换,从而达到配准的目的.实验表明,该算法能避免陷入局部最优值,配准结果精度达到亚像素级.     

基于混合优化算法的医学图像配准技术

在图像配准的优化算法中, 为避免使算法陷入局部最优的问题。 因此, 提出基于最大互信息和混合优化算法的医学图像配准算法, 利用模拟退火算法思想改进粒子群优化算法, 提高了全局寻优的能力, 能更好地跳出局部最优。 由实验结果可知, 该方法不仅具有较好的图像配准精度, 对椒盐噪声和高斯噪声也有较好的鲁棒性。     

基于梯度信息和区域互信息的图像配准

针对红外图像和可见光图像的特性,提出了基于梯度信息和区域互信息的红外与可见光图像配准。为了提高配准的速度,采用分层配准方法:使用小波分解将原始图像分为两层,在小尺度层上使用梯度信息和PSO方法找到粗配准参数,大尺度层上使用区域互信息和Powell搜索。其中,Powell搜索的初始值为粗配准参数,最终实现红外图像和可见光图像的有效配准。仿真实验结果表明:该算法配准精度高、速度快、鲁棒性好。     

一种改进的隐含相似性光学和SAR图像配准算法

光学和SAR(synthetic aperture radar)图像信息的互补性和特征表现的差异性使得两者的配准成为目前多源遥感图像处理的研究重点.隐含相似性配准从图像间存在结构上的相似性出发,将传统复杂的特征匹配过程简化为特征点集的迁移和仅需在单幅图像上对配准参数进行迭代搜索的过程,为光学和SAR图像配准提供新的思路.基于上述配准思想,研究用Canny算子改进特征点集提取过程,引入联合马尔可夫模型提高SAR图像去噪质量,以改进后的量子粒子群算法优化配准参数搜索过程,最终实现光学和SAR图像的配准.经实验证明,改进后的隐含相似性光学和SAR图像配准算法能达到像素级甚至亚像素级的配准精度.     

基于互信息和小波分解的混合优化医学图像配准

提出一种新的基于互信息和小波分析的混合优化配准算法,在最低分辨率下用模拟退火算法进行全局优化,在高分辨率下采用Powell算法进行优化.结果显示:该方法用于医学图像配准,并与已有的传统方法进行分析比较,具有良好的全局优化性能和时间性能.     

快速模拟退火算法用于噪声图像配准

提出一种基于快速模拟退火的噪声图像配准算法，将模拟退火算法纳入鲍威尔(Powell)直接搜索法可以使优化解不陷入局部极值解而获得全局优化解，而且可大大地提高运算效率。实验表明，该算法能对平移、旋转后的噪声图像进行有效地配准。     

改进的基于最大归一化互信息的医学图像配准算法

作者提出了一种基于最大归一化互信息的医学图像配准算法.该算法利用改进的部分体积插值法进行插值计算,有效地克服了图像配准中常见的局部极值问题.该算法利用最大互信息作为目标函数,POWELL优化搜索算法搜索一个最大互信息量从而获得最佳配准参数.实验证明,该算法计算简单,配准速度快,具有更好的精确性和鲁棒性.     

一种结合边缘区域和互相关的图像配准方法

针对灰度差异较大的红外图像和可见光图像,提出了一种基于互相关系数和Canny边缘区域相结合的配准算法,以改进的互相关系数作为相似性度量函数,只提取图像的边缘及其附近的区域,剔除其他互相关性低的部分,采用粒子群优化算法搜索使得度量函数达到最值时的空间变换参数的值.实验结果表明,克服了红外和可见光图像相关性较差的缺点,能够避免由灰度差异带来的多源图像配准不精确的情况,可以实现红外和可见光的配准,并且能够保证误差在较小的范围之内.      

基于形状匹配的快速图像配准

为了发挥基于特征的图像配准方法和基于像素的配准方法的优点,提出了一种将特征匹配和最大互信息法相结合的配准方案：先提取参考图像和浮动图像中的目标形状进行匹配,利用匹配结果求出互信息搜索算法的初始值再进行搜索．实验表明,该方法计算量小、速度快且精度高,可避免参数搜索陷于局部极值,有效地提高了配准的速度和精度．     

寻优方法在医学图像配准中性能比较研究

医学图像配准是以相似性测度为目标函数,通过多参数优化方法寻找最佳变换参数的过程.本文以MI为相似性测度,通过分别使用Poweli算法和PSO法等方法寻优得到最佳变换参数,并对它们的性能进行了比较.实验结果表明,Powell法适合于单、多模态配准;虽然PSO法能成功配准,但是寻优效率有待提高,有必要在精度和时间效率之间进...     

一种协同进化布谷鸟搜索算法

为提高布谷鸟搜索算法的收敛速度和求精能力,在研究现代智能算法和启发式方法的基础上,提出协同进化布谷鸟搜索算法.分析Lévy Flight飞行搜索机制,将传统布谷鸟算法与粒子群算法相结合,提出基于粒子群算法的协同进化布谷鸟搜索算法.通过对典型非线性测试函数进行仿真测试,分析实验数据和收敛曲线,验证该算法的有效性和可行性.     

一种改进的基于小波分解和混合优化的图像配准方法

提出了一种改进的基于小波分解、互信息测度以及混合优化的图像配准方法.在最低分辨率下采用一种带极值扰动的简化粒子群优化算法进行全局优化,在高分辨率下采用鲍威尔算法进行优化.结果表明:该方法用于医学图像及普通灰度图像配准,都具有良好的全局优化性能和时间性能.     

改进的万有引力搜索算法

针对万有引力搜索算法对一些优化问题的搜索精度不高,容易出现早熟的问题,提出了改进的万有引力搜索算法.该算法借鉴生物界中雁群的飞行特征和加权平均法,扩大了搜索范围,加强了粒子间的合作与竞争.通过对6个基准函数的仿真测试,MATLAB仿真结果表明新算法能更有效地提高全局搜索能力.     

一种基于DCWPSO算法与FFD模型的心脏CT序列图像配准算法

为实现心脏CT图像不同序列间的自动配准,提出了综合动态调整惯性因子权重的粒子群算法(DCWPSO)和自由形变(FFD)模型的非刚体医学图像配准方法.在对比常用的单纯形算法和模拟退火(SA)算法的基础上,采用动态调整惯性因子权重的自适应粒子群算法求解全局配准参数,克服了基于梯度的优化方法耗费时间长的缺点.在全局配准的基础上以FFD模型的形式应用层次B样条进行非刚性局部配准,利用B样条层次加细策略提高了配准的精度.实验结果表明,所提方法能够得到更好的配准结果.