✅作者简介:热爱科研的Matlab仿真开发者,修心和技术同步精进,matlab项目合作可私信。

🍎个人主页:Matlab科研工作室

🍊个人信条:格物致知。

更多Matlab仿真内容点击👇

智能优化算法       神经网络预测       雷达通信      无线传感器        电力系统

信号处理              图像处理               路径规划       元胞自动机        无人机

⛄ 内容介绍


图像分割是计算机视觉领域中的一个重要任务,它的目标是将一幅图像分割成多个具有相似特征的区域。在图像分割算法中,一维OTSU是一种常用的方法,它通过寻找图像灰度直方图的一个阈值来实现分割。然而,一维OTSU方法在某些情况下可能无法得到理想的分割结果。

为了优化一维OTSU方法,我们可以使用遗传算法。遗传算法是一种模拟自然选择和遗传机制的优化算法,它通过模拟进化过程来搜索最优解。在图像分割中,我们可以将一维OTSU方法的阈值作为遗传算法的个体,通过交叉、变异等操作来优化阈值的选择。

首先,我们需要定义适应度函数,用于评估每个个体的优劣。在图像分割中,可以使用像素分类的准确性作为适应度函数。然后,我们初始化一组随机的阈值个体,并进行遗传算法的迭代过程。

在每一代中,我们根据适应度函数对个体进行排序,并选择一部分优秀的个体进行交叉和变异操作。通过交叉操作,我们可以将两个个体的阈值进行组合,得到新的阈值个体。通过变异操作,我们可以对某个个体的阈值进行微小的改变,以增加搜索空间。

经过多次迭代后,遗传算法会逐渐收敛到一个较优的阈值个体。将这个个体应用于一维OTSU方法,即可得到优化后的图像分割结果。

通过使用遗传算法优化一维OTSU方法,我们可以提高图像分割的准确性和鲁棒性。然而,需要注意的是,遗传算法的运行时间较长,需要根据实际情况进行合理的调整。另外,遗传算法的结果也可能受到初始个体的选择和参数设置的影响,因此需要进行多次实验以获得稳定的结果。

总之,基于遗传算法优化一维OTSU方法是一种有效的图像分割技术。通过不断改进和优化,我们可以进一步提升图像分割的性能,为计算机视觉领域的应用提供更好的支持。

⛄ 部分代码

function ret=Select(individuals,sizepop)
% 本函数对每一代种群中的染色体进行选择,以进行后面的交叉和变异
% individuals input  : 种群信息
% sizepop     input  : 种群规模
% opts        input  : 选择方法的选择
% ret         output : 经过选择后的种群

% individuals.fitness= (individuals.fitness);
sumfitness=sum(individuals.fitness);
sumf=individuals.fitness./sumfitness;
index=[];
for i=1:sizepop   %转sizepop次轮盘
    pick=rand;
    while pick==-1
        pick=rand;
    end
    for j=1:sizepop
        pick=pick-sumf(j);
        if pick<0
            index=[index j];
            break;  %寻找落入的区间,此次转轮盘选中了染色体i,注意:在转sizepop次轮盘的过程中,有可能会重复选择某些染色体
        end
    end
end
individuals.chrom=individuals.chrom(index,:);
individuals.fitness=individuals.fitness(index);
ret=individuals;

⛄ 运行结果

【图像分割】基于遗传算法优化一维OTSU实现图像分割附matlab代码_图像分割



⛄ 参考文献

[1] 李梅.基于Otsu算法的图像分割研究[D].合肥工业大学[2023-08-06].DOI:10.7666/d.d143159.

[2] 汤翟,何风.一种改进的基于遗传算法优化的OTSU算法在岩心CT扫描图像分割中的应用[J].石油工业计算机应用, 2011(1):3.DOI:CNKI:SUN:SYGS.0.2011-01-026.

⛳️ 代码获取关注我

❤️部分理论引用网络文献,若有侵权联系博主删除
❤️ 关注我领取海量matlab电子书和数学建模资料

🍅 仿真咨询

1 各类智能优化算法改进及应用

生产调度、经济调度、装配线调度、充电优化、车间调度、发车优化、水库调度、三维装箱、物流选址、货位优化、公交排班优化、充电桩布局优化、车间布局优化、集装箱船配载优化、水泵组合优化、解医疗资源分配优化、设施布局优化、可视域基站和无人机选址优化

2 机器学习和深度学习方面

卷积神经网络(CNN)、LSTM、支持向量机(SVM)、最小二乘支持向量机(LSSVM)、极限学习机(ELM)、核极限学习机(KELM)、BP、RBF、宽度学习、DBN、RF、RBF、DELM、XGBOOST、TCN实现风电预测、光伏预测、电池寿命预测、辐射源识别、交通流预测、负荷预测、股价预测、PM2.5浓度预测、电池健康状态预测、水体光学参数反演、NLOS信号识别、地铁停车精准预测、变压器故障诊断

2.图像处理方面

图像识别、图像分割、图像检测、图像隐藏、图像配准、图像拼接、图像融合、图像增强、图像压缩感知

3 路径规划方面

旅行商问题(TSP)、车辆路径问题(VRP、MVRP、CVRP、VRPTW等)、无人机三维路径规划、无人机协同、无人机编队、机器人路径规划、栅格地图路径规划、多式联运运输问题、车辆协同无人机路径规划、天线线性阵列分布优化、车间布局优化

4 无人机应用方面

无人机路径规划、无人机控制、无人机编队、无人机协同、无人机任务分配

5 无线传感器定位及布局方面

传感器部署优化、通信协议优化、路由优化、目标定位优化、Dv-Hop定位优化、Leach协议优化、WSN覆盖优化、组播优化、RSSI定位优化

6 信号处理方面

信号识别、信号加密、信号去噪、信号增强、雷达信号处理、信号水印嵌入提取、肌电信号、脑电信号、信号配时优化

7 电力系统方面

微电网优化、无功优化、配电网重构、储能配置

8 元胞自动机方面

交通流 人群疏散 病毒扩散 晶体生长

9 雷达方面

卡尔曼滤波跟踪、航迹关联、航迹融合